Direct Imaging – structuration précise des circuits imprimés

Structurez les configurations de circuits imprimés numériquement et directement avec une haute précision à l'aide d'une lumière LED ultraviolette.
Le marché de l'électronique exige depuis de nombreuses années des appareils électroniques toujours plus petits, plus légers et plus fiables et continuera de le faire à l'avenir.

Compte tenu du besoin croissant de composants électroniques de plus en plus complexes et de l'intégration croissante de fonctions croissantes sur les puces et autres composants électroniques, les exigences en matière de complexité et de miniaturisation des pistes conductrices, des plots et d'autres structures sur le circuit imprimé augmentent également. Avec des largeurs de pistes conductrices et des espacements inférieurs à 50 my, la technologie d'exposition par contact à l'aide de masques d'exposition, très répandue dans l'industrie des circuits imprimés, atteint ses limites. L'imagerie laser directe (LDI), dans laquelle un laser guidé par un système de miroir complexe mappe les images de configuration sur la couche photosensible du circuit imprimé, a été pendant un certain temps la seule technologie extrêmement exigeante en maintenance à répondre à ces exigences de miniaturisation. PRECOPLAT s'appuie désormais sur une technologie d'imagerie directe plus rentable et économe en ressources basée sur la lumière LED ultraviolette, l'imagerie numérique dite à micromiroir, développée par le spécialiste allemand des perceuses et des technologies d'exposition Schmoll Maschinen.

Unité laser du système MDI de Schmoll pour la structuration de circuits imprimés - Auteur : Schmoll Maschinen GmbH
Unité laser du système MDI de Schmoll pour la structuration de circuits imprimés

Le système MDI entièrement automatique de Schmoll se caractérise par le fait que la lumière UV hautement concentrée avec une longueur d'onde définie est dirigée via une puce équipée de milliers de micromiroirs de haute précision et que la disposition est effectuée sur un trajet court et avec moins de pertes énergétiques. par rapport au laser, un circuit imprimé est créé. En raison du trajet lumineux plus court et de la faible perte de puissance, seules des LED sont nécessaires comme source de lumière et vous pouvez vous passer des lasers sujets aux pannes et ayant une durée de vie nettement plus courte. En utilisant plusieurs longueurs d'onde, le système peut également garantir un spectre lumineux approprié pour la création de masques de soudure photosensibles. Étant donné que les têtes d'exposition avec les systèmes de miroirs peuvent être orientées de manière flexible dans toutes les directions, il est possible d'utiliser une grande variété de formats de panneaux avec peu d'effort et sans temps de configuration supplémentaire. Comme d'habitude, des résultats reproductibles de la plus haute précision sont garantis grâce à l'utilisation éprouvée d'entraînements linéaires et de systèmes de mesure de position directe.

Par rapport aux systèmes LDI (imagerie directe laser) conventionnels, les machines MDI nécessitent également beaucoup moins d'espace et le bilan énergétique global est nettement meilleur. Étant donné que les LED nécessitent moins d'énergie pour générer l'énergie d'exposition nécessaire, les besoins énergétiques pour le refroidissement des machines et des pièces sont également inférieurs.  

La MDI-TTG (Tandem Table) de Schmoll Maschinen utilisée par PRECOPLAT atteint une résolution théorique de 15 my, mais trouve sa limite pratique dans la performance physique maximale des processus chimiques humides ultérieurs tels que la gravure et la galvanoplastie, qui est actuellement de 50 my. Les premiers appareils entièrement automatiques ont été mis en service en 2022. Les systèmes offrent aux clients PRECOPLAT une flexibilité maximale pour tous les domaines d'application, du prototype à la production en série.

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Nickel-or électrolytique (or dur et liant)

Également appelé placage à l’or dur. Contrairement au procédé ENIG, le nickel est également utilisé comme barrière de diffusion du cuivre, mais l'or est déposé par voie galvanique, c'est-à-dire à l'aide d'une source d'énergie externe. Cela signifie que des épaisseurs de couche nettement plus importantes, de 0,8 à 5 µ, peuvent être obtenues. Cet « or dur » est utilisé pour les circuits imprimés dotés de barrettes de connexion pouvant être branchées plusieurs fois. Plus l'or est épais, plus le nombre de cycles d'accouplement est élevé (exemple : 0,4 µ Au = 20 cycles d'accouplement, 2 µ = 500 cycles d'accouplement).

OSP (Protection Organique des Surfaces)

L'OSP est une solution organique déposée sélectivement sur des surfaces de cuivre soudables d'une épaisseur de couche de 0,02 à 0,06 µ à l'aide d'un bain d'immersion ou de rinçage. La surface est plate et convient bien à l'assemblage CMS fin. Plusieurs processus de brasage ne sont pas possibles car la couche transparente se décompose à des températures supérieures à 150 °C.

La durée de conservation est limitée à 6 mois.

Argent chimique (chem Ag.)

L'argent chimique est une surface d'extrémité métallique qui peut être facilement soudée plusieurs fois avec une épaisseur de couche de 0,15 à 0,45 µ, qui est déposée sur les points de soudure sans électricité externe (similaire au procédé chimique de l'étain). La surface est plate et convient bien à l'assemblage CMS.

Une durée de stockage allant jusqu'à 6 mois est possible. Semblable à l’étain chimique, la surface perd sa soudabilité en raison des fluctuations de la température ambiante et de l’humidité. Les surfaces ne doivent en aucun cas entrer en contact avec des matériaux contenant du soufre (comme certains types de papier d'emballage).

Étain chimique (Sn chimique)

L'étain chimique est une finition métallique très facile à souder. Une fine couche d'environ 0,8 à 1,2 µ d'étain est déposée sur le cuivre des points de soudure sans électricité externe, où elle empêche le cuivre de s'oxyder. La surface des plots est très plate et est donc particulièrement adaptée à la technologie SMD, CoB et HDI ainsi qu'au press-in.

La durée de stockage ne doit pas dépasser 6 mois. Les différences d'humidité et de température pendant le stockage peuvent affecter la soudabilité.

ENEPIG (nickel autocatalytique palladium immersion or)

Entre les étapes de traitement du nickel et de l'or du procédé ENIG, le palladium est également inséré dans la surface finale en tant que couche intermédiaire (0,05 à 0,25 µ d'épaisseur) sans électricité externe.

Cette couche supplémentaire est non seulement idéale pour toutes les variantes de brasage, mais elle est principalement utilisée pour le collage par fil d'or. Le procédé est considéré comme une application spéciale très coûteuse.

Nickel-Or chimique (ENIG = Electroless Nickel Immersion Gold)

L'ENIG ou nickel-or chimique est une surface métallique très facile à souder. Il est déposé sur la couche de cuivre des joints de soudure avec une épaisseur de couche de 4 à 9 µ de nickel et idéalement de 0,05 à 0,1 µ d'or, ce qui empêche le cuivre de s'oxyder. Le dépôt s'effectue sans électricité externe, grâce à des processus catalytiques et à la différence de potentiel électrique (valence) des métaux utilisés.

La surface est très plate, la capacité de soudure multiple est adaptée à la technologie SMD, COB et HDI ainsi qu'au collage de fils d'aluminium et a une durée de conservation allant jusqu'à 12 mois.

La surface est spécifiée IPC-4552 et répond aux exigences actuelles de RoHs et WEE.

Etamage à air chaud (HAL = Hot Air Leveling)

Le terme étamage à l'air chaud est utilisé à la fois pour le processus de production et pour la surface des circuits imprimés avec 99,55 % de Sn (étain), 0,3 % d'Ag (argent) et 0,15 à 0,05 % de Ni (nickel). Il est destiné à protéger le cuivre sous les joints de soudure de l’oxydation.

Les circuits imprimés sont immergés dans un thermofusible (> 260°C) composé des métaux mentionnés. Les surfaces à étamer sont ensuite aplaties avec de l'air comprimé chaud et les trous sont soufflés. La surface est très adaptée aux soudures multiples et peut être conservée jusqu'à 12 mois.

HAL est très attractif en termes de qualité et de prix pour l'assemblage radial et la technologie CMS simple face. Notre soudure est sans plomb et répond aux directives RoHS.