超细线路整体解决方案

李辉煌（亚智系统科技(苏州)有限公司 ，江苏 苏州 215153）

超细线路整体解决方案

Paper Code: S-048

李辉煌
（亚智系统科技(苏州)有限公司 ，江苏 苏州 215153）

印制电路板工艺需求，伴随着信息、通讯及消费性电子等产品，对功能的提升及轻、薄、短、小的操作需求，在尺寸的限制条件下，电路板线路精细度依循技术发展蓝图逐年在提升。Manz亚智科技“超细线路整合解决方案”成功整合Manz自主研发的“垂直显影生产设备”与“超细线路蚀刻”以及KLEO公司提供的“激光直接成像系统CB20 HVtwinstage”，为成就生产高阶超细线路印刷电路板的主要利器。引进激光直接成像（LDI）技术后的Manz一站式服务，可大幅缩短75% PCB生产中的图像转移工艺流程，生产周期明显缩短，并且因为直接的数字化处理，给工艺带来了高精度和高灵活性，这对加快研发进度和提升竞争力有非常重要的意义。

超细线路解决方案；激光直接成像系统；垂直显影；超细线路蚀刻

1 前言

印制电路板（Printed Circuit Board）或简称“PCB”（可分为单面板、双面板及多层板等）。广泛应用于信息、 通讯、工业、医疗、汽车、消费性等电子产品。 作为重要的电子产品零部件，是电子元器件的主要支撑体及电子元器件电气连接的载体。

伴随着信息、通讯及消费性电子等产品，对功能的提升及轻、薄、短、小的操作需求，在尺寸的限制条件下，电路板线路精细度依循技术发展蓝图逐年在提升。

PCB产业技术发展蓝图

随着电子产品市场竞争的日益激烈，PCB各大厂商对于电路板生产技术能力的要求也在不断提高，其中“干湿制程生产技术相结合”已然成为该领域亟待突破的技术大关。秉持着以整合高科技制程迎合市场趋势的技术发展理念，Manz亚智科技携手KLEO公司，推出全新“超细线路整合解决方案”，在业界率先实现为印刷电路板制造提供整合干、湿制程生产设备的整体解决方案。

Manz“超细线路整合解决方案”成功整合了KLEO公司提供的“激光直接成像系统CB20HVtwinstage” 以及Manz自主研发制造的“垂直显影”与“超细线路蚀刻” 生产设备，作为生产高阶超细线路印刷电路板的关键制程，搭配Manz其他相关制程，实现了对PCB制造商的一站式服务。

采用LDI激光直接成像系统可大幅缩短75%PCB生产中的图像转移工艺流程，生产周期明显缩短，并且凭借该系统的直接数字化处理，给工艺带来了高精度和高灵活性，这对加快研发进度和提升竞争力有非常重要的意义；“垂直显影”采用垂直化生产线，可有效避免板面传输过程中产生的干膜刮伤， 从而确保线路质量，并且透过高效的自动化上下料系统，Manz垂直线的产能比市场同类高出20%以上，从而带动整线产能的提高；超细线路蚀刻制程导入二流体技术，可使得制造商在超细线路（25 μm/25 μm）蚀刻因子达到7以上， 进一步提升了客户的加成制程能力。

此外，该方案中在各生产设备配置上的简化，在提高制程效率的同时在提高了产品质量，有利于生产厂商进一步降低采购及人力成本。

2 激光直接成像（LDI）

由全球光学与光电行业的领导者德国蔡司集团旗下的KLEO公司推出的激光直接成像设备CB20HVtwinstage，结合了备受推崇的蔡司LDI技术和Manz设计的高速自动化传输设备，使得PCB的成像的曝光程序由传统设备操作时间250～300分钟提升到只需5分钟即可完成。LDI的综合优点如下图。

CB20HVtwinstage规格参数：

DI原理：CB20HVtwinstage结合了传统LSO（大镜面扫描技术）和DMD（数字微镜装置）， 采用了9组Polygon 和288组点阵激光光源， 光学系统覆盖了整个作业台面， 以达到更高的解析能力及生产量。

高解析能力：传统曝光机的解析能力在50 μm左右，CB20HVtwinstage因为采用直径仅为9 μm的激光光源，解析能力可达到15 μm。

高产出：为了适应市场的发展， 我们采用大操作台面（635 mm×635 mm），以满足大排版的需求。另外，CB20HVtwinstage采用了双台面操作系统以提高曝光效率， 高达50 000转的Polygon确保了扫瞄速度最大化。

高精度对位：传统曝光机对位精度±25 μm，层间对位精度大于50 μm。CB20HVtwinstage 采用高精度对位系统，对位精度提升到10 μm以内，层间对位精度小于20 μm，确保了对位质量。

涵盖目前常见的涨缩模式：传统曝光机一般只具有固定涨缩和自动涨缩功能。 CB20HVtwinstage拥有强大的涨缩控制系统， 包含了自动涨缩、固定涨缩、分区涨缩、分组涨缩、智能涨缩等，从而确保了更高的对位精度。

具有自动图形仿真旋转功能：传统曝光机一般采用手动或旋转台面的方式来适应放板的角度偏移问题。CB20HVtwinstage得力于强大的数据处理系统， 通过旋转图形数据来适应放板的角度偏移问题，确保曝光的精度性及节省人工调整的时间。

3 垂直显影

高阶超细线路印刷电路板显影后线路要求在30 μm以下。传统印刷电路板制程设备采用水平式输送设计，输送滚轮不可避免的会因接触而压伤板面，影响线路质量。所以在超细线路印刷电路板生产时，制程上一般要求线路区域需无触碰。电路板厚度越来越薄，加上水平湿制程设备生产过程的水池效应，采用水平式输送而无接触线路区， 困难度越来越高。

为达成此生产板面线路及制程条件要求，垂直框架式输送系统是达到此条件良好选择。亚智的垂直显影生产解决方案全程无触碰生产（线路区）、最大限度保护板面，并可扩展到快速蚀刻等制程应用。

垂直显影系统具备提供客户在生产全面提升高解析能力，线宽/线距可达25 μm/25 μm，可有效提升客户产品品质及制能力。

垂直显影系统产品优势具有独特框式夹具设计，有效解决喷压和风压的困扰，特别针对夹点的烘干设计，确保无残留。在连续式平台生产的基础下，PCB自无尘室放板传输上板与下板自动化已同步整合。

夹点独立喷洒机构：针对一般垂直生产设备框架夹点部位，常见夹点带药液残留问题，特别规划单独角度喷洒的装置，有效清洗夹点及框架死角部位。

夹点独立吹净机构：框架夹点经过药液及水洗过程易因水珠张力而附着，单独的吹干仍可能有水痕残留及滴流现象，因此，独立规划板面吹干前先以微型风刀独立吹除夹点及死角水珠，再进行板面吹干处理。

自动上下料规划：配合曝光室作业衔接生产，规划自黄光室内即以自动上料机构连系上板进入制程，自动下料则设计多任务位暂存收板方案，减少人员频繁推换台车提高产能减少人力负荷。

垂直显影机规格参数：

4 超细线路蚀刻

目前市场上最高端的智能手机所采用的印刷电路板线宽/线距在30 μm ～ 40 μm之间，意味着25 μm的线宽/线距的图型发展要求是更迫切的。

因此针对此趋势自2013年即提升标准蚀刻能力为超细线路蚀刻，于2014年导入二流体技术的超细线路刻蚀单元，可使得制造商在超细线路（25 μm /25 μm）蚀刻因子达到7以上，提升客户后制程产品质量及制程能力。

超细线路蚀刻&二流体刻蚀制程能力具备图型低公差范围极小化，总侧蚀量可保证在5 μm ～ 8 μm ，25 μm/ 25 μm线路蚀刻因子可达7以上，高效的蚀刻速率，产能效益比市场同类制程高出10%以上，可有效提升客户产品品质及制程能力。

集流器自动板厚调整机构：因应印刷电路板客户的制程调动需求，基本上同一制程均会有多种板厚生产应用， 因此，在集流器结构上针对此需求特别设计集流自动调整机构，提高设备生产使用的灵活性， 并且，免除了多料号生产设备调整作业工时提高稼动率。

二流机喷洒机构：超细线路蚀刻旨在增强印刷电路板的蚀刻均匀性及细线路的蚀刻因子，但其图形公差仍偏大，在后加成法制程仍稍显不足。因此在超细线路蚀刻增配二流体蚀刻喷洒装置，利用二流体特性以喷雾分子粒径100 μm以下进行进行蚀刻以降低图形公差量，提高蚀刻因子。

超细线路蚀刻规格参数：

5 小结

Manz亚智科技是印刷电路板之湿制程与自动化设备的供应厂商，拥有超过25年的经验以及开创性强的研发团队，在Manz印刷电路板生产设备整体解决方案中，除了“超细线路解决方案”（Super Fine Line Total Solution），还有“金属化整合方案”（Integrated Metallization Solution）重要支持，两个应用整合方案的结合，使得Manz最终实现了PCB生产中的一站式服务。

李辉煌，技术总监，在PCB设备行业30年工作经验， 拥有丰富的市场实战经验以及研发经验。

Super fine line total solution

LI Hui-huang

With the information, communication and consumer electronics require more on function promotion and on "light" "thin" "small" operation size, the requirement of PCB production process is accordingly higher and higher. Under the condition of size limit, the lines on PCB are bound to develop towards a more and more fine direction.The Manz “Super Fine Line Total Solution” integrates itself-developed “Vertical Developer”and “Vacuum Etcher” as well as the “LDI CB20HVtwinstage” offered by KLEO, has transformed itself into the first and only total solution provider of both wet chemical and dry production process in the high-end fine line PCB industry. With LDI integrated into “Super Fine Line Total Solutions” Manz successfully implements a one-stop service for PCB industry. This total solution can∶ It saves 75% image transfer process and helps the manufacturer short the entire production cycle, reduces the purchasing and manpower cost. In addition,direct digital processing even brings process of higher precision and high flexibility. It has very important significance for speeding up the development progress and promoting the competitiveness.

Super Fine Line Total Solution; LDI System; Vertical Developer; Ultrafine Line Etcher

TN41

A

1009-0096（2015）03-0031-04