Devre kartı üretiminin temel süreci olan devre kartı gravürü, devre kartının kalitesini ve performansını belirler. Bu sadece elektronik imalat alanında önemli bir süreç değildir.
Geleneksel devre kartı oyma işlemi
Gravür işlemi. İlk günlerde, devre kartı gravürü için temel malzeme bakır-kaplı laminattı; yalıtkan bir alt tabaka ve yüzeydeki bakır folyodan oluşuyordu. Yaygın alt tabaka malzemeleri arasında fenolik kağıt laminatlar, epoksi cam kumaş laminatlar vb. yer alır. Bakır-kaplı laminatlarda ilk adım, fotolitografi teknolojisini kullanarak tasarlanan devre modelini bunun üzerine aktarmaktır. Fotolitografi işlemi fotoğrafçılığa benzer; devre modellerini bir maske aracılığıyla fotorezistle kaplanmış bakır-kaplı bir laminat üzerinde açığa çıkarır. Maruz kaldıktan sonra, fotorezistin maruz kalmayan kısmı geliştirici tarafından çözülür ve çıkarılır, böylece bakır-kaplı laminat üzerindeki devre modeliyle tutarlı bir fotorezis modeli bırakılır.
Daha sonra gravür adımına geçin. Dağlama çözümü, devre kartı gravürü için kullanılan "oyma bıçağıdır". Yaygın dağlama çözümleri arasında demir klorür çözeltisi, asidik bakır klorür çözeltisi vb. yer alır. Aşındırma çözeltisi, fotorezist tarafından korunmayan bakır-kaplı laminatın yüzeyindeki bakır folyo ile kimyasal reaksiyona girer, onu çözer ve çıkarır, sonuçta bakır-kaplı laminat üzerinde hassas devre hatları bırakır ve devre kartının ön gravürünü tamamlar.
Gravür teknolojisinin özellikleri ve zorlukları
Devre kartı oyma işlemi, yüksek hassasiyet ve yüksek karmaşıklık özelliklerine sahiptir. Elektronik cihazların minyatürleşmeye ve yüksek performansa yönelik sürekli gelişmesiyle birlikte devre kartları üzerindeki çizgiler giderek yoğunlaşmakta, çizgi genişliği ve aralığı sürekli daralmaktadır. Günümüzde gelişmiş devre kartı gravür teknolojisi mikrometre düzeyinde çizgi genişliği ve aralığı elde edebiliyor; örneğin bazı üst düzey akıllı telefon devre kartlarında olduğu gibi, çizgi genişliği 30 mikrometre kadar küçük, hatta daha da küçük olabiliyor. Bu, gravür ekipmanının doğruluğu ve proses kontrolü konusunda son derece yüksek talepler doğurur.
Gravür işlemi sırasında dağlamanın tekdüzeliğini sağlamak büyük bir zorluktur. Düzensiz aşındırma, eşit olmayan devre genişliğine yol açarak devrenin elektriksel performansını etkileyebilir. Aşındırma hızı çok hızlıysa devrenin kenarlarının pürüzlü ve pürüzlü olmasına neden olabilir; Aşındırma hızı çok yavaşsa üretim verimliliği düşecektir. Bu sorunu çözmek için üretim süreci sırasında aşındırma çözeltisinin konsantrasyonunu, sıcaklığını, akış hızını ve aşındırma süresini doğru bir şekilde kontrol etmek gerekir. Aynı zamanda, aşındırma çözeltisinin bakır-kaplı laminatla tam ve düzgün temas halinde olmasını sağlamak için karıştırma, püskürtme ve diğer yöntemler kullanılmalıdır.
Teknolojik Gelişme ve Yenilik
Lazer doğrudan LDI teknolojisi yavaş yavaş geleneksel fotolitografi işlemlerinin yerini alıyor ve ana gravür yöntemlerinden biri haline geliyor. LDI teknolojisi, maskelere ihtiyaç duymadan bakır-kaplı laminatlar üzerindeki devre modellerini doğrudan taramak için yüksek-enerjili lazer ışınlarını kullanır, böylece modellerin doğruluğunu ve esnekliğini büyük ölçüde artırır. Daha yüksek çözünürlük elde edebilir, daha ince devre hatları üretebilir, üretim döngülerini kısaltabilir ve üretim maliyetlerini azaltabilir. Örneğin, 5G iletişim baz istasyonlarına yönelik devre kartlarının üretiminde LDI teknolojisi, yüksek-frekans ve yüksek-hızlı sinyal iletimi için yüksek-hassas devre gereksinimlerini karşılayabilir.
3D baskı teknolojisi devre kartı gravürü alanında da ortaya çıkmıştır. 3Aditif üretim devre kartları olarak da bilinen D baskılı devre kartları, malzemeleri katman katman istifleyerek devre yapıları oluşturur. Bu teknoloji, karmaşık üç{{3} boyutlu şekillere sahip devre kartları üretebilir ve geleneksel gravür teknikleriyle elde edilmesi zor olan tasarımlar elde edilebilir. Havacılık alanında 3D baskı teknolojisi, özel şekilli devre kartlarına yönelik talebe hızlı bir şekilde yanıt verebilir ve uçağın minyatürleştirilmesi ve işlevsel entegrasyonu için olanaklar sağlayan özelleştirilmiş üretim sağlayabilir. Ek olarak, devre kartlarının hızlı prototiplenmesi ve küçük seri üretimi için uygun bir yol sağlayan, devre hatları oluşturmak üzere alt tabakaya iletken mürekkebin doğru bir şekilde püskürtülmesi yoluyla devre kartı gravürüne de mürekkep püskürtmeli baskı teknolojisi uygulandı.