Den som vill lära sig något nytt om mönsterkort bör ta en titt inuti japansk hemelektronik eller datorer. Sonys digitalkameror och IBMs bärbara datorer är bra exempel.

Där är mönsterkorten gjorda i en eller annan variant av den mycket kompakta teknik som kallas mikrovia.

Bakom uttrycket mikrovia finns det upp till 20 besläktade varianter av teknik. Gemensamt för dem alla är att komponenterna är anslutna direkt till ledningsbanorna utan lödöar, och att de har mikroskopiska förbindningar, "mikrovior", som inte går genom hela korten utan bara mellan vissa lager.

Mikroviorna skapar förbindelser mellan de yttre lagren i ett flerlagerskort och närmast underliggande ledarplan.

En tredje gemensam egenskap är att hålen, liksom viorna, är mikroskopiska. Håldiametrarna kan vara från 125 μm ned till 50 μm, vilket är bra mycket mindre än vanliga borrhål. Med mekaniska borrar kan man som bäst komma ned i håldiametrar runt 250 μm.

De extremt tunna hålen gör att man kan utnyttja förbindningar på djupet på ett mycket mer effektivt sätt än i vanliga flerlagerskort. Det gör i sin tur att man kan minska antalet lager med upp till hälften.

Egenskaperna gör att korten kan göras mycket mindre än vanliga mönsterkort. Det kan räcka med en fjärdedel eller en femtedel av den kortyta som skulle ha behövts på ett vanligt mönsterkort. Alternativt kan packningstätheten ökas i omvänd grad med bibehållen kortyta.



IBM Japan var först


Tekniken har många varianter och många namn, varav SBU, Sequential Build-Up, börjar blir ganska vedertaget. Men ordet mikrovia ligger bättre i munnen på de flesta tungomål.

Mikroviatekniken har funnits i Japan i fem år och där är den vanlig. Det var IBM i Japan som först började använda den i stor skala. Det var i företagets bärbara Thinkpad-datorer.

I Europa och i USA betraktas den fortfarande som något nästan nytt. Det beror kanske på att japanerna hittills har använt den främst i hemelektronik. Nu används den dock även i andra sammanhang, till och med i viss militärelektronik.

Japanerna brukar, naturligt nog, inte beskriva sina tekniska försprång alltför detaljerat. Den nya mönsterkortstekniken är inget undantag. Därför måste elektronikföretagen i Europa utveckla sin egen teknik.

Visserligen har "alla" européer som sysslar med mönterkort talat om mikrovia på konferenser, artiklar och mässor under ett par år, men tekniken som sådan har knappt fått något fotfäste än.

I Europa lutar eletronikföretagen åt tre huvudtekniker för mikrovia. De skiljer sig bland annat åt när det gäller metoderna för att göra de supertunna hålen. Så tunna hål som 125 - 150 μm går inte att borra med ens den finaste mekaniska borr. Istället använder man plasmor, laser eller fotometoder.

Lasermetoden bygger på att man borrar med en laserstråle. Haken är att kretskorten då inte får innehålla glasfibrer. Metoden är också sekvensiell - samma laser borrar hålen ett efter ett.

De andra två metoderna är parallella, hålen tas alltså upp samtidigt. Med plasmametoden låter man ett plasma etsa ut hålen genom ett täcklager av koppar och in i dielektrikumet under det. Nu utvecklar också japanerna en annan typ av laserborrning, som inte kräver något täcklager.

I fotoviametoden använder man fotografiska metoder med masker. Den metoden är tilltalande för att den liknar de metoder som används vid vanlig mönsterkortstillverkning.

- För fotovia behöver vi inte skaffa någon ny utrustning, säger Lars Blomberg, produktionschef på Elektrotryck på Ekerö.

- Däremot måste vi förfina våra processer. Det är ju samma typ av dielektrikum som används, låt vara att det är i tunnare skikt.

- Man ska komma ihåg att i framtiden blir mikrovia en billigare process än de vanliga. Man slipper ju att borra, och vid stora kort med 10 000 - 15 000 hål tar det flera timmar att borra en uppsättning kort.



Ericsson använder två metoder


Lasermetoden är visserligen dyr, men nu har det kommit snabba lasrar som kan borra upp till 20 000 hål i minuten. I Sverige håller Ericsson Telecom i Norrköping på att utveckla lasermetoden. Samtidigt utvecklar man fotoviametoden. Det är alltså ingen tävlan mellan metoderna, säger Lars Lindén på Ericsson Telecom i Norrköping.

- Den teknik som vi väljer, laser eller foto, är delvis en fråga om vad vi ska använda den till. Vi ska använda båda metoderna, men till vad och varför säger vi inte. Det beror på att vi inte har hunnit patentera det som vi har utvecklat.

Institutet för Verkstadsteknisk forskning, IVF, i Göteborg, har sedan några år tillbaka drivit ett projekt på mikroviaområdet. Flera svenska företag har deltagit, bland andra just Elektrotryck och Ericsson Telecom. Man har arbetat med laservia och fotovia, men inte plasma.

- Plasmametoden kom först, men nu är den på väg ut, säger IVFs projektledare Mats Lindgren.

I plasmatekniken får ett plasma "äta" sig ned genom de olika skikten i ett kort. Visserligen kan man göra rätt komplicerade hål och urtagningar, men tekniken är opraktisk jämfört med laser- och fotovia.

IVF startar nytt projekt


I IVF-projektet har man främst koncentrerat sig på tekniken för att framställa korten.

- Det har framför allt gällt egenskaperna hos de olika skikten, och vidhäftningen mellan dem, säger Mats Lindgren.

I slutet av oktober startar IVF ett nytt projekt för mikrovia.

- Från det förra projektet vet vi vilka egenskaper som själva korten har. Nu ska vi ta reda på hur korten uppför sig när det försetts med komponenter. Vi ska montera en mängd olika komponenter på olika kort och studera egenskaperna.

Per Stymne