激光直接成像的PCB制造

精度是最重要的

当常规的化学蚀刻工艺不能满足要求时，我们转向激光成像。

激光直接成像(LDI)是高精度PCB制造的基础。但这个技术还不够成熟，所以它比传统的制造成本更高。很少有人愿意在印刷电路板上投入这么大的成本。

但是为了节约成本，制造的PCB精度不够，最后导致制造的PCB板报废。这类情况带来的亏损可能已经导致部分企业破产。随着5G技术的推出，PCB正在变得更加精确，激光成像正在开始被更多的人接受。

高密度互连(HDI)是非常重要的。它在支持镀通孔（PTH）设计的封装中，越来越难找到所有必要的芯片。较大的软件包将无法支持我们在不久的将来飞涨的数据速率。芯片公司将继续缩小包装留下空间给PCB设计师。

为什么缩小PCB和元件？

市场对于PCB的性能要求越来越高，并要求占用空间的越来越小。现如今，只有更快、更小、更节能的设备才能在市场上立足获得一席之地。规格之争使得各家公司竞相生产低能耗、更小的设备，以达到各自的目的。公司之间的竞争又更进一步的推动着对PCB性能的需求。

PCB制造厂商发布的技术路线图表示。最小线宽通常用微米表示，因为一毫米的测量单位太粗了。痕迹和空间通常保持在76 um (3 mils)的外层和50 (2 mils)的内层。我们必须考虑到，层到层的错误配准会影响到几何图形的实现。

激光定义阻焊剂

当引脚对引脚间距低于0.4 mm时，典型的掩焊网印应用就会出现不足。激光利用原始的数据，而遮光屏则需要在一个单独的过程中将每个PCB面板排成一行。筛选过程的机械性质具有更大的可变性。实际上，这意味着阻焊层开口必须比使用激光直接成像所需的更大程度地扩展或收缩。

IPC规格要求100微米的阻焊层。任何不足都被认为是一条线。阻焊条可能会从板上剥落，并且在焊盘之间无法提供足够的阻焊剂。100微米的数字也适用于焊盘尺寸和掩模开口之间的差异。可以使用LDI缩小此值。

模压互连设备

合并电路板和外壳是增材制造（即3D打印）的承诺之一。与注塑成型塑料相比，添加剂技术要更新得多，适用于一次性成型或少量成型。这两个过程是完全不同的，但最终结果是相似的。可以将成型的塑料片金属化，然后用激光烧蚀该金属，或者将整个镀层保留为EMI屏蔽。

电容触点可以代替机械开关。防护罩可与模制底盘相符。防护罩据了很多空间，并且希望是矩形的。模制互连设备的形状可以更加有机，尽管在如何对准激光束方面存在一些限制。李·特斯勒（Lee Teschler）在2018年1月的文章中很好地表达了这些限制。

“一个潜在的问题是，材料在成型过程中会改变一致性。变化的参数会影响沉积在顶部的导体的电气质量。而且，将导体放在弯曲复杂几何形状的机械部件上可能会以难以预料的方式改变电气质量。因此，模制互连零件的机械组成可能很复杂，但是位于零件上的电子设备往往相对简单。”

可穿戴设备和其他小型设备将从这项技术中受益。这将等于将柔性电路粘合到轮廓表面上。三层模制互连设备是可行的。在寻找替代电路的替代方案的同时，可以开始使用这种技术。

使用激光的高精度边缘

路线保持率是随着线宽而持续缩小的参数之一。原来的0.5毫米现在已经变成了0.5毫米的一半，在一些商店里降到0.127毫米，不过0.2毫米相对比较常见。低于0.2毫米的阈值，就开始需要使用激光切割轮廓。

激光形成PCB轮廓要注意的是，它会在边缘留下碳沉积。还有一个问题是最大厚度通常是0.40毫米或更少。记住这些规定，一些非常复杂的形状是可以实现的。