Imagen directa: estructuración precisa de placas de circuitos

Estructurar diseños de placas de circuitos de forma digital y directa con alta precisión utilizando luz LED ultravioleta.
El mercado de la electrónica lleva muchos años demandando dispositivos electrónicos cada vez más pequeños, ligeros y fiables y seguirá exigiéndolo en el futuro.

En vista de la creciente necesidad de componentes electrónicos cada vez más complejos con una integración cada vez mayor de más funciones en chips y otros componentes electrónicos, también aumentan los requisitos de complejidad y miniaturización de pistas conductoras, terminales y otras estructuras en la placa de circuito. Con anchos de pista de conductores y distancias de menos de 50 my, la tecnología de exposición por contacto mediante máscaras de exposición, muy extendida en la industria de las placas de circuito impreso, llega a sus límites. La imagen láser directa (LDI), en la que un láser guiado por un complejo sistema de espejos proyecta las imágenes de diseño en la capa fotosensible de la placa de circuito, fue durante un tiempo la única tecnología que cumplía con estos requisitos de miniaturización y que requería un mantenimiento extremadamente intensivo. PRECOPLAT apuesta ahora por una tecnología de obtención de imágenes directas más rentable y que ahorra recursos, basada en luz LED ultravioleta, la llamada obtención de imágenes digitales con microespejos, desarrollada por el especialista alemán en máquinas perforadoras y tecnología de exposición Schmoll Maschinen.

Unidad láser del sistema MDI de Schmoll para estructurar placas de circuitos impresos - Autor: Schmoll Maschinen GmbH
Unidad láser del sistema MDI de Schmoll para estructurar placas de circuito impreso

El sistema MDI totalmente automático de Schmoll se caracteriza porque la luz ultravioleta altamente concentrada con una longitud de onda definida se dirige a través de un microchip equipado con miles de microespejos de alta precisión y la distribución se realiza a lo largo de un recorrido corto y con menos pérdidas energéticas. En comparación con el láser, se crea una placa de circuito. Debido al recorrido de la luz más corto y a la menor pérdida de energía, solo se necesitan LED como fuente de luz y se puede prescindir de láseres que son propensos a fallar y tienen una vida útil significativamente más corta. Utilizando múltiples longitudes de onda, el sistema también puede garantizar un espectro de luz adecuado para la creación de máscaras de soldadura fotosensibles. Dado que los cabezales de exposición con los sistemas de espejos se pueden orientar de forma flexible en todas las direcciones, es posible utilizar una amplia variedad de formatos de panel con poco esfuerzo y sin tiempo de preparación adicional. Como es habitual, se garantizan resultados reproducibles de la más alta precisión mediante el uso probado de actuadores lineales y sistemas de medición directa de la posición.

En comparación con los sistemas LDI (imágenes directas por láser) convencionales, las máquinas MDI también requieren mucho menos espacio y el equilibrio energético general es significativamente mejor. Dado que los LED necesitan menos energía para generar la energía de exposición necesaria, los requisitos energéticos para la refrigeración de máquinas y espacios también son menores.  

La MDI-TTG (Tandem Table) de Schmoll Maschinen utilizada por PRECOPLAT alcanza una resolución teórica de 15my, pero encuentra su limitación práctica en el rendimiento físico máximo de los procesos químicos húmedos posteriores, como el grabado y la galvanoplastia, que actualmente es de 50my. En 2022 se pusieron en funcionamiento los primeros dispositivos totalmente automáticos. Los sistemas ofrecen a los clientes de PRECOPLAT la máxima flexibilidad para todos los campos de aplicación, desde los prototipos hasta la producción en serie.

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Oro níquel electrochapado (oro duro y bond)

También llamado baño de oro duro. A diferencia del proceso ENIG, el níquel también se utiliza como barrera de difusión para el cobre, pero el oro se deposita galvánicamente, es decir, mediante una fuente de energía externa. De esta manera se pueden conseguir espesores de capa significativamente mayores, de 0,8 – 5 µ. Este “oro duro” se utiliza para placas de circuitos con tiras de conectores que se pueden enchufar varias veces. Cuanto más grueso es el oro, mayor es el número de ciclos de apareamiento (ejemplo: 0,4 µ Au = 20 ciclos de apareamiento, 2 µ = 500 ciclos de apareamiento).

OSP (Protección Orgánica de Superficies)

OSP es una solución orgánica que se deposita selectivamente sobre superficies de cobre soldables con un espesor de capa de 0,02 a 0,06 µ mediante un baño de inmersión o de enjuague. La superficie es plana y adecuada para montajes SMD finos. No son posibles varios procesos de soldadura, ya que la capa transparente se descompone a temperaturas superiores a 150 °C.

La vida útil está limitada a 6 meses.

Plata química (chem Ag.)

La plata química es una superficie terminal metálica que se puede soldar fácilmente varias veces con un espesor de capa de 0,15 - 0,45 µ y que se deposita en los puntos de soldadura sin electricidad externa (similar al proceso químico con estaño). La superficie es plana y adecuada para el montaje SMD.

Es posible un tiempo de almacenamiento de hasta 6 meses. Al igual que el estaño químico, la superficie pierde su soldabilidad debido a las fluctuaciones de la temperatura ambiente y la humedad. Las superficies no deben en ningún caso entrar en contacto con materiales que contengan azufre (como determinados tipos de papel de regalo).

Estaño químico (Sn químico)

El estaño químico es un acabado metálico muy fácil de soldar. Una fina capa de aproximadamente 0,8 - 1,2 µ de estaño se deposita sobre el cobre de los puntos de soldadura sin electricidad externa, lo que evita que el cobre se oxide. La superficie de las almohadillas es muy plana y, por lo tanto, es especialmente adecuada para SMD, CoB y HDI y tecnología Press-In.

El tiempo de almacenamiento no debe exceder los 6 meses. Las diferencias de humedad y temperatura durante el almacenamiento pueden afectar la soldabilidad.

ENEPIG (Oro de inmersión de paladio no electrolítico de níquel no electrolítico)

Entre los pasos del proceso ENIG de níquel y oro, también se inserta paladio en la superficie final como una capa intermedia (0,05 - 0,25 µ de espesor) sin electricidad externa.

Esta capa adicional no sólo es ideal para todas las variantes de soldadura, sino que se utiliza principalmente para unir alambres de oro. El proceso se considera una aplicación especial muy costosa.

Oro con níquel químico (ENIG = Oro por inmersión en níquel químico)

ENIG o níquel-oro químico es una superficie metálica muy fácil de soldar. Se deposita sobre la capa de cobre de las uniones de soldadura con un espesor de capa de 4 - 9 µ de níquel e idealmente de 0,05 - 0,1 µ de oro, lo que evita que el cobre se oxide. La deposición se produce sin electricidad externa mediante procesos catalíticos y la diferencia de potencial eléctrico (valencia) de los metales utilizados.

La superficie es muy plana, la capacidad de soldadura múltiple es adecuada para la tecnología SMD, COB y HDI, así como para la unión de cables de aluminio y tiene una vida útil de hasta 12 meses.

La superficie cumple con la especificación IPC-4552 y cumple con los requisitos actuales de RoHs y WEE.

Estañado con aire caliente (HAL = Nivelación con aire caliente)

El término estañado con aire caliente se utiliza tanto para el proceso de producción como para la superficie de las placas de circuito con 99,55% Sn (estaño), 0,3% Ag (plata) y 0,15 -0,05% Ni (níquel). Su objetivo es proteger el cobre debajo de las uniones de soldadura de la oxidación.

Las placas de circuito impreso se sumergen en una masa termofusible (> 260°C) de los metales mencionados. A continuación se alisan las superficies a estañar con aire comprimido caliente y se liberan los agujeros. La superficie es muy adecuada para soldaduras múltiples y puede almacenarse hasta 12 meses.

HAL es muy atractivo en términos de calidad y precio para montaje radial y tecnología SMD de una cara. Nuestra soldadura no contiene plomo y cumple con las pautas RoHS.