A mikrochipek gyártása területén a félvezető alkatrészek miniatürizálása és az új technológiák dinamikus fejlődése során nemcsak az alkatrészspektrum változik, hanem változnak a nyomtatott áramköri lapokkal szemben támasztott követelmények is.
A nyomtatott áramköri lapok szokásos megrendelési lehetőségére vetett rövid pillantás megmutatja azoknak a hordozóanyagoknak a sokféleségét, amelyekre nyomtatunk és alkatrészeket szerelünk. A merev nyomtatott áramköri lapok esetében különböző FR4 anyagokat különböztethetünk meg, a flexibilis nyomtatott áramköri lapok esetében pedig gyakran ragasztóanyagmentes poliimid anyagok szerepelnek a kínálatban. Gyakran akár 16 rézréteg is feldolgozható, és az érintkeztetések legtöbbször mikroviákon keresztül történnek. Az érintkezési felületek kémiai nikkel-arany, kémiai ón anyagúak lehetnek, vagy ólommentes HAL technológiával készülhetnek. A különböző gyártóknál a HDI Microvia és a Flex nyomtatott áramköri lapok csak kémiai nikkel-arany vagy kémiai ón alkalmazásával készülhetnek.
A sablonnyomtatás eredményét nagymértékben befolyásolja a felület minősége. Az alkatrész-ellátás aktuális problémái kreatív megoldásokat igényelnek annak érdekében, hogy még valamelyest megbízhatóan, áttekinthető szállítási határidőkkel lehessen komplett szerelési egységeket gyártani. Napirenden van az alternatív alkatrészekre történő átállás és a nyomtatott áramköri lapok elrendezésének újratervezése. Nem ritka, hogy az SMD gyártási láncban átmenetileg nagyon szoros határidőket kell tartani annak érdekében, hogy a minőség és a szállítási megbízhatóság tekintetében megfeleljünk a vevői követelményeknek.
A precíziós sablonnyomtatás minőségét nagymértékben befolyásolják a nyomtatott áramköri lapok tulajdonságai, az elrendezés és az eredményként létrehozott topográfia. A nyomtatott áramköri lap topográfiája alatt ebben az összefüggésben nem a különböző alkatrészek szükséges, különböző magasságú pasztarétegét értjük. Sokkal inkább a nyomtatott áramköri lapon és lapban előforduló egyenetlenségekre gondolunk, amelyekhez a sablon új, összehangolt kialakítására van szükség. Mindig szem előtt kell tartani azonban azt, hogy a nyomtatás tökéletes legyen. A topográfiai kihívások listája nagyon hosszú, és pl. ezeket a témákat tartalmazza:
- túl magaa forrasztásmegállító lakk
- dugaszolt viák
- címkék a nyomtatott áramköri lapon
- üregek a nyomtatott áramköri lapban
- a felület fölé kinyúló alkatrészek
- stb.
Ezek a magasságkülönbségek alig néhány mikrométertől több milliméterig terjedhetnek. Nemritkán lépcsőt képeznek, és rontják a sablon tömítését a nyomtatott áramköri lap érintkezője felé. Különösen a fine pitch tartományokban és a vékonyabb sablonok esetében nyomódhat ki paszta a nyomtatott vállak környékén, és ez nyomtatási hibákat eredményezhet.
A nyomtatási folyamat különösen a komplex áramkörök közepes szériái esetén válhat instabillá, ami olyan hibákat okozhat, mint a "túl kevés paszta" vagy "rövidzárlatok a túl sok paszta miatt". Az a probléma, hogy ebben a szituációban a jó nyomtatási eredmények reprodukálhatósága kiszámíthatatlanná válhat. A nagy ingadozásokat gyakran nem lehet a szokásos paddesign manipulációkkal kiegyenlíteni. A nyomtatási hibák azonban a sablonok célozott és precíz kialakításával elkerülhetők. Ezenkívül a precíziós nyomtatásban biztosítható ezzel a reprodukálható és biztonságos pasztakioldás.
Az előadással fel szeretnénk hívni a figyelmet erre a tematikára, és meg szeretnénk mutatni néhány megoldási utat arra, hogy a nyomtatott áramköri lapon felmerülő topográfiai kihívások esetén hogyan kerüljünk a lehető legközelebb a tökéletes nyomtatáshoz.