Fizička i mehanička svojstva materijali moraju zadovoljiti utvrđene specifikacije i osigurati kvalitetnu proizvodnju PCB-a u skladu sa standardnim tehničkim specifikacijama. Za proizvodnju ploča koristi se slojevita plastika - folijski dielektrici obloženi elektrolitičkom bakrenom folijom debljine 5, 20, 35, 50, 70 i 105 mikrona sa čistoćom bakra od najmanje 99,5%, hrapavosti površine najmanje 0,4 –0,5 mikrona, koji se isporučuju u obliku listova dimenzija 500×700 mm i debljine 0,06–3 mm. Laminirana plastika mora imati visoku hemijsku i termičku otpornost, apsorpciju vlage ne više od 0,2-0,8% i izdržati termički udar (260°C) 5-20 s. Površinska otpornost dielektrika na 40°C i relativnoj vlažnosti 93% tokom 4 dana. mora biti najmanje 10 4 MOhm. Specifični volumenski otpor dielektrika nije manji od 5·10 11 Ohm·cm. Čvrstoća prianjanja folije na podlogu (traka širine 3mm) je od 12 do 15 MPa. Koristi se kao osnova u laminiranoj plastici getinaks , koji predstavlja komprimirane slojeve elektroizolacionog papira impregniranog fenolnom smolom; laminati od fiberglasa su komprimirani slojevi stakloplastike impregniranog epoksifenolnom smolom i drugih materijala (tablica 2.1).

Tabela 2.1. Osnovni materijali za izradu ploča.

Getinax, koji ima zadovoljavajuća električna izolaciona svojstva u normalnom stanju klimatskim uslovima, dobre obradivosti i niske cijene, našao je primjenu u proizvodnji elektroničke opreme za kućanstvo. Za PCB-e koji rade u teškim klimatskim uslovima sa širokim rasponom radnih temperatura (–60...+180°C) kao deo elektronske računarske opreme, komunikacione opreme i merne opreme, koriste se skuplji stakleni tekstoliti. Odlikuje ih širok raspon radnih temperatura, niske (0,2 - 0,8 %) upijanje vode, visoke vrijednosti volumetrijskog i površinskog otpora, otpornost na savijanje. Nedostaci - mogućnost ljuštenja folije uslijed termičkih udara, omotača smole prilikom bušenja rupa. Povećanje otpornosti na vatru dielektrika (GPF, GPFV, SPNF, STNF) koji se koriste u izvorima napajanja postiže se uvođenjem usporivača požara u njihov sastav (na primjer, tetrabromodifenilpropan).

Za proizvodnju folijskih dielektrika uglavnom se koristi elektrolitička bakrena folija, čija jedna strana mora imati glatku površinu (ne nižu od osme klase čistoće) kako bi se osigurala tačna reprodukcija tiskanog kola, a druga mora biti hrapava sa visina mikrohrapavosti od najmanje 3 mikrona za dobro prianjanje na dielektrik. Da bi se to postiglo, folija se podvrgava elektrohemijskoj oksidaciji u rastvoru natrijum hidroksida. Foliranje dielektrika vrši se presovanjem na temperaturi od 160–180°C i pritisku od 5–15 MPa.

Keramičke materijale odlikuje visoka mehanička čvrstoća, koja neznatno varira u temperaturnom rasponu od 20-700°C, stabilnost električne i geometrijski parametri, niska (do 0,2%) apsorpcija vode i oslobađanje plina kada se zagrijavaju u vakuumu, ali su krhki i imaju visoku cijenu.

Kao metalna podloga ploča koriste se čelik i aluminijum. Na čeličnim podlogama, izolacija strujnih područja izvodi se pomoću posebnih emajla, koji uključuju okside magnezija, kalcija, silicija, bora, aluminija ili njihove mješavine, vezivo (polivinil klorid, polivinil acetat ili metil metakrilat) i plastifikator. Film se nanosi na podlogu valjanjem između valjaka nakon čega slijedi spaljivanje. Izolacijski sloj debljine nekoliko desetina do stotina mikrometara sa otporom izolacije od 10 2 – 10 3 MOhm na površini aluminijuma dobija se anodnom oksidacijom. Toplotna provodljivost anodiziranog aluminija je 200 W/(m K), a čelika 40 W/(m K). Nepolarni (fluoroplasti, polietilen, polipropilen) i polarni (polistiren, polifenilen oksid) polimeri se koriste kao osnova za mikrovalnu PP. Keramički materijali koji imaju stabilne električne karakteristike i geometrijske parametre također se koriste za izradu mikroploča i mikrosklopova u mikrovalnom opsegu.

Poliamidna folija se koristi za proizvodnju fleksibilnih ploča s visokom zateznom čvrstoćom, hemijskom otpornošću i vatrootpornošću. Ima najveću temperaturnu stabilnost među polimerima, jer ne gubi fleksibilnost od temperatura tekućeg dušika do temperatura eutektičkog lemljenja silicija sa zlatom (400°C). Pored toga, karakteriše ga niska evolucija gasa u vakuumu, otpornost na zračenje i bez omotača tokom bušenja. Nedostaci - povećana apsorpcija vode i visoka cijena.

Formiranje dijagramskog crteža.

Pri izvođenju procesa metalizacije i jetkanja potrebno je crtanje uzorka ili zaštitnog reljefa potrebne konfiguracije. Crtež mora imati jasne granice sa preciznom reprodukcijom finih linija, biti otporan na rastvore za jetkanje, ne kontaminirati ploče i elektrolite i lako se ukloniti nakon obavljanja svojih funkcija. Prenos dizajna štampanog kola na folijski dielektrik vrši se pomoću gridografije, ofset štampe i foto štampe. Izbor metode ovisi o dizajnu ploče, potrebnoj preciznosti i gustoći ugradnje, te serijskoj proizvodnji.

Gridografska metoda crtanje dijagrama je najisplativije za masu i proizvodnja velikih razmera ploče s minimalnom širinom provodnika i razmakom između njih > 0,5 mm, tačnost reprodukcije slike ±0,1 mm. Ideja je da se na ploču nanese specijalna boja otporna na kiseline tako što se gumenom lopaticom (ragalom) pritisne kroz mrežastu šablonu, u kojoj se željeni uzorak formira od otvorenih mrežastih ćelija (slika 2.4).

Za izradu šablone koristi se metalna mreža od nerđajućeg čelika debljine žice od 30-50 mikrona i frekvencije tkanja od 60-160 niti po 1 cm, metalizirano najlonsko vlakno, koje ima bolju elastičnost, sa debljinom niti 40 mikrona i učestalost tkanja do 200 niti po 1 cm, kao i od poliesterskih vlakana i najlona

Jedan od nedostataka mreže je to što se rasteže uz višekratnu upotrebu. Najizdržljivije su mreže od nerđajućeg čelika (do 20 hiljada otisaka), metalizirane plastike (12 hiljada), poliesterskih vlakana (do 10 hiljada), najlona (5 hiljada).

Rice. 2.4. Princip sito štampe.

1 – brisač; 2 – šablona; 3 – boja; 4 – baza.

Slika na mreži se dobija eksponiranjem tečnog ili suvog (filmskog) fotorezista, nakon čijeg razvoja se formiraju otvorene (bez šare) ćelije mreže. Šablon u mrežasti okvir se ugrađuje sa razmakom od 0,5-2 mm od površine ploče tako da je kontakt mreže sa površinom ploče samo u zoni u kojoj se mrežica pritisne brisačem. Ragalo je pravougaona naoštrena gumena traka postavljena u odnosu na podlogu pod uglom od 60-70°.

Za dobivanje PP uzorka koriste se termoreaktivne boje ST 3.5;

ST 3.12, koji se suše ili u komori za grejanje na temperaturi od 60°C 40 minuta, ili na vazduhu 6 sati, što produžava proces ekranizacije. Tehnološki naprednije su fotopolimerne kompozicije EP-918 i FKP-TZ sa ultraljubičastim očvršćavanjem u trajanju od 10–15 s, što je odlučujući faktor u automatizaciji procesa. Kada se jednom nanese, zeleni premaz ima debljinu od 15-25 mikrona, reproducira uzorak sa širinom linije i prazninama do 0,25 mm, izdržava uranjanje u rastopljeni POS-61 lem na temperaturi od 260°C do 10 s, izlaganje alkoholno-benzinskoj mješavini do 5 min i termički ciklus u temperaturnom rasponu od – 60 do +120 °C. Nakon nanošenja dizajna, ploča se suši na temperaturi od 60°C 5-8 minuta, kvalitet se kontrolira i po potrebi retušira. Uklanjanje zaštitne maske nakon jetkanja ili metalizacije provodi se kemijskom metodom u 5% otopini kaustične sode u trajanju od 10-20 s.

Table 2.2. Oprema za sito štampu.

Za sito štampu se koristi poluautomatska i automatska oprema, koja se razlikuje po formatu štampe i produktivnosti (tabela 2.2). Linije za automatsku sito štampu iz Chemcut-a (SAD), Resco-a (Italija) imaju automatske sisteme za ubacivanje i ugradnju dasaka, pomicanje brisača i otpor dovoda. Za sušenje otpornika koristi se pećnica IR-tunelskog tipa.

Ofset štampa koristi se za masovnu proizvodnju PCB-a sa malim rasponom kola. Rezolucija je 0,5–1 mm, tačnost rezultujuće slike je ±0,2 mm. Suština metode je da se boja uvalja u kliše koji nosi sliku kola (štampani vodiči, kontaktne pločice). Zatim se uklanja gumenim ofset valjkom, prebacuje na izolacionu podlogu i suši. Kliše i osnova ploče nalaze se jedan iza drugog na bazi ofset štamparske mašine (sl. 2.5)

Sl.2.5. Šema ofset štampe.

1 – ofsetni valjak; 2 – kliše; 3 – tabla;

4 – valjak za nanošenje boje; 5 – potisni valjak.

Preciznost štampe i oštrina kontura određuju se paralelnošću valjka i podloge, vrstom i konzistencijom boje. Sa jednim klišeom možete napraviti neograničen broj otisaka. Produktivnost metode ograničena je trajanjem oscilatornog ciklusa (nanošenje boje - transfer) i ne prelazi 200–300 otisaka na sat. Nedostaci metode: trajanje procesa proizvodnje klišea, teškoća promjene uzorka kruga, teškoća dobivanja neporoznih slojeva, visoka cijena opreme.

Fotografska metoda crtanje uzorka omogućava vam da dobijete minimalnu širinu vodiča i udaljenosti između njih od 0,1-0,15 mm s preciznošću reprodukcije do 0,01 mm. Sa ekonomske tačke gledišta, ova metoda je manje isplativa, ali omogućava maksimalnu rezoluciju uzoraka i stoga se koristi u maloj i masovnoj proizvodnji u proizvodnji ploča visoke gustoće i preciznosti. Metoda se zasniva na upotrebi fotosenzitivnih kompozicija tzv fotorezisti , koji mora imati: visoku osjetljivost; visoka rezolucija; homogen, neporozni sloj po cijeloj površini s visokom adhezijom na materijal ploče; otpornost na hemijske uticaje; jednostavnost pripreme, pouzdanost i sigurnost upotrebe.

Fotorezisti se dijele na negativne i pozitivne. Negativni fotorezisti pod uticajem zračenja formiraju zaštitna reljefna područja kao rezultat fotopolimerizacije i stvrdnjavanja. Osvetljena područja prestaju da se otapaju i ostaju na površini podloge. Pozitivni fotorezisti prenijeti sliku fotomaske bez promjena. Tokom lagane obrade, izložena područja se uništavaju i ispiru.

Da bi se dobio uzorak strujnog kola kada se koristi negativan fotorezist, ekspozicija se vrši kroz negativ, a pozitivni fotorezist se eksponira kroz pozitiv. Pozitivni fotorezisti imaju veću rezoluciju, što se objašnjava razlikama u apsorpciji zračenja fotosenzitivnog sloja. Na rezoluciju sloja utiče difrakciono savijanje svetlosti na ivici neprozirnog elementa šablona i refleksija svetlosti od podloge (slika 2.6, A).

Sl.2.6. Izlaganje fotoosjetljivog sloja:

a – izloženost; b – negativni fotorezist; c – pozitivni fotorezist;

1 – difrakcija; 2 – rasipanje; 3 – refleksija; 4 – šablon; 5 – otpor; 6 – podloga.

U negativnom fotorezistu, difrakcija ne igra značajnu ulogu, jer je šablon čvrsto pritisnut na otpornik, ali kao rezultat refleksije, oko zaštitnih područja se pojavljuje oreol, što smanjuje rezoluciju (slika 2.6, b). U sloju pozitivnog otpornika, pod utjecajem difrakcije, samo će gornji dio otpornika ispod neprozirnih područja fotomaske biti uništen i ispran tokom razvoja, što će imati mali utjecaj na zaštitna svojstva sloja. Svjetlost koja se reflektira od podloge može uzrokovati određeno uništenje susjednog područja, ali programer ne ispire ovo područje, jer će se pod utjecajem adhezivnih sila sloj pomaknuti prema dolje, stvarajući opet čist rub slike bez oreola. (Sl. 2.6, V).

Trenutno se u industriji koriste tečni i suvi (filmski) fotorezisti. Tečni fotootpornici– koloidne otopine sintetičkih polimera, posebno polivinil alkohola (PVA). Prisustvo hidroksilne grupe OH u svakoj karici lanca određuje visoku higroskopnost i polaritet polivinil alkohola. Kada se amonijum dihromat doda vodenom rastvoru PVA, ovaj drugi je „senzibilizovan“. Fotorezist na bazi PVA nanosi se na prethodno pripremljenu površinu ploče potapanjem radnog komada, izlivanjem i zatim centrifugiranjem. Zatim se slojevi fotorezista suše u komori za grejanje sa cirkulacijom vazduha na temperaturi od 40°C 30-40 minuta. Nakon ekspozicije, fotorezist se razvija u toploj vodi. Da bi se povećala hemijska otpornost fotorezista na bazi PVA, koristi se hemijsko štavljenje PP uzorka u rastvoru hromnog anhidrida, a zatim termičko štavljenje na temperaturi od 120°C u trajanju od 45-50 minuta. Štavljenje (uklanjanje) fotorezista vrši se 3-6 s u otopini sljedećeg sastava:

– 200-250 g/l oksalne kiseline,

– 50-80 g/l natrijum hlorida,

– do 1000 ml vode na temperaturi od 20 °C.

Prednosti fotorezista na bazi PVA su niska toksičnost i opasnost od požara, razvoj pomoću vode. Njegovi nedostaci uključuju efekat tamnog štavljenja (dakle, rok trajanja blankova sa primenjenim fotorezistom ne bi trebalo da prelazi 3-6 sati), nisku otpornost na kiseline i alkalije, poteškoće automatizacije procesa dobijanja uzorka, složenost pripreme fotorezista. , i niska osjetljivost.

Poboljšana svojstva tečnih fotorezista (eliminacija tamnjenja, povećana otpornost na kiseline) postižu se kod fotorezista na bazi cinamata. Fotoosjetljiva komponenta ovog tipa fotorezista je polivinil cinamat (PVC), produkt reakcije polivinil alkohola i klorida cimetne kiseline. Njegova rezolucija je približno 500 linija/mm, razvoj se vrši u organskim rastvaračima - trihloretan, toluen, hlorobenzen. Za intenziviranje procesa razvijanja i uklanjanja PVC fotorezista koriste se ultrazvučne vibracije. Difuzija u ultrazvučnom polju je značajno ubrzana zbog akustičnih mikroprotoka, a nastali kavitacijski mjehurići, kada se kolabiraju, otkidaju dijelove fotorezista s ploče. Vrijeme razvoja je smanjeno na 10 s, odnosno 5-8 puta u odnosu na konvencionalnu tehnologiju. Nedostaci PVC fotorezista uključuju njegovu visoku cijenu i upotrebu toksičnih organskih otapala. Stoga PVC otpornici nisu našli široku primjenu u proizvodnji PCB-a, ali se uglavnom koriste u proizvodnji IC-a.

Fotorezisti na bazi diazo spojeva koriste se uglavnom kao pozitivni. Fotosenzitivnost diazo jedinjenja je posledica prisustva u njima grupa koje se sastoje od dva atoma azota N2 (slika 2.7).

Sl.2.7. Molekularne veze u strukturi diazo jedinjenja.

Sušenje fotorezistnog sloja izvodi se u dvije faze:

– na temperaturi od 20°C 15-20 minuta da ispare isparljive komponente;

– u termostatu sa cirkulacijom vazduha na temperaturi od 80°C 30–40 minuta.

Razvijači su otopine trinatrijum fosfata, sode i slabih alkalija. Fotorezisti FP-383, FN-11 na bazi diazo jedinjenja imaju rezoluciju od 350–400 linija/mm, visoku hemijsku otpornost, ali je njihova cijena visoka.

Fotootpornici suvog filma Riston brendove je prvi put razvio Du Pont (SAD) 1968. godine i imaju debljinu od 18 mikrona (crveno), 45 mikrona (plavo) i 72 mikrona (rubin). Suvi film fotorezist SPF-2 proizvodi se od 1975. godine u debljinama od 20, 40 i 60 mikrona i predstavlja polimer na bazi polimetil metakrilata. 2 (Sl. 2.8), koji se nalazi između polietilena 3 i lavsan / folije debljine 25 mikrona svaki.

Sl.2.8. Struktura suvog fotorezista.

Izdato u CIS-u sledeće vrste fotorezisti suvi film:

– manifestuje se u organskim supstancama – SPF-2, SPF-AS-1, SRF-P;

– vodeno-alkalni – SPF-VShch2, TFPC;

– povećana pouzdanost – SPF-PNShch;

– zaštitni – SPF-Z-VShch.

Prije valjanja na površinu PCB podloge uklanja se zaštitni film od polietilena i nanosi se suvi fotorezist na ploču metodom valjaka (oblaganje, laminiranje) zagrijanom na 100°C brzinom do 1 m/min. pomoću posebnog uređaja koji se zove laminator. Suhi otpor polimerizira pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, maksimum njegove spektralne osjetljivosti je u području od 350 nm, stoga se za izlaganje koriste živine lampe. Razvoj se vrši u mlaznim mašinama u rastvorima metil hlorida i dimetilformamida.

SPF-2 je fotorezist sa suhim filmom, po svojstvima sličan Riston fotorezistu, može se obraditi iu kiselim i u alkalnim sredinama i koristi se u svim metodama proizvodnje DPP-a. Prilikom upotrebe potrebno je zapečatiti opremu za razvijanje. SPF-VShch ima veću rezoluciju (100–150 linija/mm), otporan je na kisela sredina, obrađen u alkalnim rastvorima. Sastav TFPC fotorezista (u sastavu za polimerizaciju) uključuje metakrilnu kiselinu, koja poboljšava karakteristike performansi. Ne zahtijeva toplinsku obradu zaštitnog reljefa prije galvanizacije. SPF-AS-1 vam omogućava da dobijete PP uzorak koristeći i subtraktivnu i aditivnu tehnologiju, budući da je otporan i na kiselu i na alkalnu sredinu. Da bi se poboljšala adhezija fotoosjetljivog sloja na bakrenu podlogu, u sastav je uveden benzotriazol.

Upotreba suhog fotorezista značajno pojednostavljuje proces proizvodnje PCB-a i povećava prinos odgovarajućih proizvoda od 60 do 90%. pri čemu:

– isključeni su postupci sušenja, štavljenja i retuširanja, kao i kontaminacija i nestabilnost slojeva;

– obezbeđena je zaštita metaliziranih rupa od curenja fotootpora;

– postignuta je visoka automatizacija i mehanizacija procesa proizvodnje PCB-a i kontrole slike.

Instalacija za nanošenje fotootpornika suvog filma - laminator (slika 2.9) sastoji se od valjaka 2, podnošenje taksi 6 i pritiskanje fotorezista na površinu izratka, valjaka 3 I 4 za skidanje zaštitne polietilenske folije, kolut sa fotorezistom 5, grejač 1 sa termostatom.

Sl.2.9. Dijagram laminatora.

Brzina kretanja blanka ploče dostiže 0,1 m/s, temperatura grejača je (105 ±5) °C. Dizajn instalacije ARSM 3.289.006 NPO Raton (Belorusija) obezbeđuje konstantnu silu pritiska bez obzira na razmak između grejnih valjaka. Maksimalna širina PP radnog komada je 560 mm. Karakteristika valjanja je opasnost od prodora prašine ispod sloja fotorezista, tako da instalacija mora raditi u hermetičkoj zoni. Umotani fotorezist film se drži najmanje 30 minuta prije izlaganja potpunim procesima skupljanja, što može uzrokovati izobličenje uzorka i smanjiti prianjanje.

Razvoj uzorka je rezultat kemijskog i mehaničkog djelovanja metil kloroforma. Iza optimalno vreme manifestacije, potrebno vrijeme je 1,5 puta duže nego što je potrebno za potpuno uklanjanje nepreplanulog SPF-a. Kvalitet razvojne operacije zavisi od pet faktora: vremena razvoja, temperature razvoja, pritiska razvijača u komori, kontaminacije gela za razvijanje i stepena završnog ispiranja. Kako se rastvoreni fotorezist nakuplja u razvijaču, brzina razvoja usporava. Nakon razvoja, ploča se mora oprati vodom sve dok se svi ostaci rastvarača potpuno ne uklone. Trajanje operacije razvijanja SPF-2 pri temperaturi razvijača od 14–18°C, pritisku rastvora u komorama od 0,15 MPa i brzini transportera od 2,2 m/min je 40–42 s.

Uklanjanje i razvijanje fotorezista se vrši u inkjet mašinama (GGMZ.254.001, ARSMZ.249.000) u metilen hloridu. Ovo je jak rastvarač, tako da se operacija uklanjanja fotorezista mora izvesti brzo (unutar 20-30 s). Instalacije obezbeđuju zatvoreni ciklus za upotrebu rastvarača; nakon navodnjavanja ploča, rastvarači ulaze u destilator, a zatim se čisti rastvarači prebacuju na ponovnu upotrebu.

Ekspozicija fotorezista je namijenjena pokretanju fotokemijskih reakcija u njemu i provodi se u instalacijama koje imaju izvore svjetlosti (skenirajuće ili stacionarne) i rade u ultraljubičastom području. Da bi se osiguralo čvrsto prianjanje fotomaski na prazne ploče, koriste se okviri gdje se stvara vakuum. Instalacija za izlaganje SKTSI.442152.0001 NPO "Raton" sa radnim poljem utovarnih ramova 600×600 mm obezbeđuje produktivnost od 15 dasaka/sat. Vrijeme izloženosti živina lampa DRŠ-1000 1–5 min. Nakon ekspozicije, da bi se završila tamna fotohemijska reakcija, potrebno je izlaganje na sobnoj temperaturi u trajanju od 30 minuta prije uklanjanja Mylar zaštitnog filma.

Nedostaci suhog fotorezista su potreba primjene mehaničke sile prilikom valjanja, što je neprihvatljivo za staklokeramičke podloge, te problem recikliranja čvrstog i tekućeg otpada. Na svakih 1000 m 2 materijala nastaje do 40 kg čvrstog i 21 kg tekućeg otpada, čije odlaganje predstavlja ekološki problem.

Za dobivanje provodljivog uzorka na izolacijskoj podlozi, kako gridografskim tako i fotohemijskim metodama, potrebno je koristiti fotomaske, koje predstavljaju grafičku sliku uzorka u mjerilu 1:1 na fotografskim pločama ili filmu. Fotomaske se izrađuju u pozitivnoj slici kada se stvaraju provodne površine na trakama i na negativnoj slici kada se provodne površine dobiju jetkanjem bakra iz područja praznina.

Geometrijska tačnost i kvalitet PP uzorka osigurani su prvenstveno preciznošću i kvalitetom fotomaske koja mora imati:

– kontrastnu crno-bijelu sliku elemenata sa jasnim i ujednačenim granicama sa optičkom gustinom crnih polja od najmanje 2,5 jedinice, prozirnim površinama ne većim od 0,2 jedinice, mjereno na denzitometru tipa DFE-10;

– minimalni defekti slike (tamne tačke u belim prostorima, transparentne tačke u crnim poljima), koji ne prelaze 10–30 µm;

– tačnost konstrukcijskih elemenata ±0,025 mm.

Navedene zahtjeve u većoj mjeri zadovoljavaju visokokontrastne fotografske ploče i filmovi “Mikrat-N” (SSSR), fotografske ploče kao što su FT-41P (SSSR), RT-100 (Japan) i Agfalit (Njemačka).

Trenutno se koriste dvije glavne metode dobivanja fotomaski: njihovo fotografiranje sa fotografskih originala i crtanje svjetlosnim snopom na fotografskom filmu pomoću programski kontroliranih koordinatnih slika ili laserskog snopa. Prilikom izrade foto originala, PP dizajn se izrađuje u uvećanoj mjeri (10:1, 4:1, 2:1) na materijalu sa niskim skupljanjem crtanjem, izradom aplikacija ili rezanjem u emajl. Način nanošenja podrazumijeva lijepljenje unaprijed pripremljenih standardnih elemenata na prozirnu podlogu (lavsan, staklo itd.). Prvu metodu karakterizira niska preciznost i visok intenzitet rada, stoga se koristi uglavnom za prototipne ploče.

Rezanje emajla se koristi za PP sa velika gustoća instalacija Da bi se to postiglo, polirano staklo je prekriveno neprozirnim slojem emajla, a rezanje dizajna kruga provodi se pomoću ručno kontroliranog koordinatnog grafikona. Preciznost uzorka je 0,03–0,05 mm.

Proizvedeni fotografski original se fotografiše uz potrebnu redukciju na visokokontrastnoj fotografskoj ploči pomoću fotoreprodukcijskih štamparskih kamera kao što su PP-12, EM-513, Klimsch (Njemačka) i dobijaju se fotomaske koje se mogu kontrolirati i raditi. Za umnožavanje i izradu radnih, pojedinačnih i grupnih foto maski koristi se metod kontaktne štampe sa negativa kopije kontrolne foto maske. Operacija se izvodi na modelu množitelja ARSM 3.843.000 sa tačnošću od ±0,02 mm.

Nedostaci ove metode su veliki radni intenzitet dobijanja fotografskog originala, koji zahtijeva visokostručnu radnu snagu, te teškoća ujednačenog osvjetljavanja fotografskih originala velike površine, što smanjuje kvalitetu fotomaski.

Sve veća složenost i gustoća PP uzoraka i potreba za povećanjem produktivnosti rada doveli su do razvoja metode za proizvodnju fotomaski pomoću snopa skeniranja direktno na fotografskom filmu. Koordinatne mašine sa programskom kontrolom razvijene su za proizvodnju fotomaske pomoću svetlosnog snopa. Prelaskom na mašinsko projektovanje ploča nestaje potreba za crtanjem crteža, jer se bušena papirna traka sa koordinatama vodiča dobijenim iz kompjutera unosi u uređaj za očitavanje koordinatografa, na kojem se automatski kreira fotomaska.

Koordinatograf (slika 2.10) se sastoji od vakuumske tablice 8, na koji su montirani film, foto glave i kontrolna jedinica /. Sto se pomiče s velikom preciznošću u dva međusobno okomita smjera pomoću preciznih vodećih vijaka 9 i 3, koje pokreću koračni motori 2 I 10. Foto glava uključuje osvetljivač 4, sistem fokusiranja 5, kružna dijafragma 6 i foto zatvarač 7. Dijafragma ima set rupa (25–70), koji čine određeni element PP uzorka, i pričvršćena je na osovinu koračnog motora. U skladu sa programom rada, signali iz kontrolne jedinice se dovode do koračnih motora pogona stola, membrane i do iluminatora. Savremeni koordinati (tabela 5.4) opremljeni su sistemima za automatsko održavanje konstantnog svetlosnog režima, izlazeći informacije o fotomaskama sa računara na film u razmeri 1:2; 1:1; 2:1; 4:1.

Rice. 5.10. Koordinatografski dijagram.

Štampana ploča (engleski: printed circuit board, PCB, ili printed wiring board, PWB) - ploča napravljena od dielektrika, na površini i/ili u zapremini koje se formiraju električno vodljiva kola elektronsko kolo. Štampana ploča je dizajnirana da električno i mehanički poveže različite elektronske komponente. Elektronske komponente na štampanoj ploči su svojim terminalima povezane sa elementima provodljivog uzorka, obično lemljenjem.

Za razliku od zidni, na štampanoj ploči, elektroprovodljiva šara je napravljena od folije, koja se u potpunosti nalazi na čvrstoj izolacionoj podlozi. Štampana ploča sadrži montažne rupe i jastučiće za montažu olovnih ili ravnih komponenti. Osim toga, u štampane ploče Postoje vias za električno povezivanje sekcija folije koje se nalaze na različitim slojevima ploče. Na vanjskoj strani ploče obično se nanosi zaštitni premaz („lemna maska“) i oznake (popratni crtež i tekst prema projektnoj dokumentaciji).

U zavisnosti od broja slojeva sa elektroprovodljivim uzorkom, štampane ploče se dele na:

jednostrano (OSP): postoji samo jedan sloj folije zalijepljen na jednu stranu dielektrične ploče.

dvostrano (DPP): dva sloja folije.

višeslojni (MLP): folija ne samo na dvije strane ploče, već iu unutrašnjim slojevima dielektrika. Višeslojne štampane ploče izrađuju se lepljenjem više jednostranih ili dvostranih ploča.

Kako se povećava složenost projektovanih uređaja i gustina ugradnje, povećava se i broj slojeva na pločama.

Osnova štampane ploče je dielektrik, a najčešće korišćeni materijali su fiberglas i getinax. Također, osnova tiskanih ploča može biti metalna baza obložena dielektrikom (na primjer, anodizirani aluminij), a na vrh dielektrika nanesena je bakarna folija staza. Takve štampane ploče se koriste u energetskoj elektronici za efikasno odvođenje toplote sa elektronskih komponenti. U ovom slučaju, metalna osnova ploče pričvršćena je na radijator. Materijali koji se koriste za štampane ploče koje rade u mikrotalasnom opsegu i na temperaturama do 260 °C su fluoroplasti ojačani staklenom tkaninom (na primer FAF-4D) i keramikom. Fleksibilne ploče napravljen od poliimidnih materijala kao što je Kapton.

Koji materijal ćemo koristiti za izradu ploča?

Najčešći, pristupačni materijali za izradu ploča su Getinax i Fiberglass. Getinax papir impregniran bakelitnim lakom, fiberglas tekstolit sa epoksidom. Definitivno ćemo koristiti fiberglas!

Fol fiberglas laminat su listovi izrađeni od staklenih tkanina, impregnirani vezivom na bazi epoksidnih smola i obostrano obloženi bakarnom elektrolitički galvanski otpornom folijom debljine 35 mikrona. Ekstremno dozvoljena temperatura od -60ºS do +105ºS. Ima vrlo visoka mehanička i električna izolacijska svojstva i dobro se uklapa mašinska obrada sečenje, bušenje, štancanje.

Fiberglas se uglavnom koristi jednostrano ili dvostrano debljine 1,5 mm i sa bakarnom folijom debljine 35 mikrona ili 18 mikrona. Koristit ćemo jednostrani laminat od fiberglasa debljine 0,8 mm sa folijom debljine 35 mikrona (zašto će biti detaljnije objašnjeno u nastavku).

Metode za izradu štampanih ploča kod kuće

Ploče se mogu proizvoditi hemijski i mehanički.

Kemijskom metodom, na onim mjestima gdje bi na ploči trebale biti tragove (uzorak), na foliju se nanosi zaštitni sastav (lak, toner, boja itd.). Zatim se ploča uranja u poseban rastvor (gvozdeni hlorid, vodikov peroksid i drugi) koji „korodira“ bakrenu foliju, ali ne utiče na zaštitni sastav. Kao rezultat toga, bakar ostaje pod zaštitnim sastavom. Zaštitni sastav se zatim uklanja otapalom i ostaje gotova ploča.

Mehanička metoda koristi skalpel (za ručnu proizvodnju) ili glodalicu. Poseban rezač pravi žljebove na foliji, ostavljajući na kraju otoke s folijom - neophodan uzorak.

Mašine za glodanje su prilično skupe, a same glodalice su skupe i imaju kratak resurs. Dakle, nećemo koristiti ovu metodu.

Najjednostavnija hemijska metoda je ručna. Lakom za rizograf crtamo tragove na ploči, a zatim ih jedkamo otopinom. Ova metoda ne dozvoljava izradu složenih ploča sa vrlo tankim tragovima - tako da to nije ni naš slučaj.

Sljedeća metoda izrade ploča je korištenje fotorezista. Ovo je vrlo uobičajena tehnologija (ploče se izrađuju ovom metodom u tvornici) i često se koristi kod kuće. Na internetu postoji mnogo članaka i metoda za izradu ploča pomoću ove tehnologije. Daje vrlo dobre i ponovljive rezultate. Međutim, ni to nije naša opcija. Glavni razlog je prilično skupi materijali(fotootpor, koji se takođe vremenom pogoršava), a takođe dodatni alati(UV lampa, laminator). Naravno, ako kod kuće imate veliku proizvodnju ploča - tada je fotorezist bez premca - preporučujemo da ga savladate. Također je vrijedno napomenuti da nam oprema i fotorezist tehnologija omogućavaju proizvodnju sitotiska i zaštitnih maski na štampanim pločama.

Pojavom laserskih pisača, radio-amateri su ih počeli aktivno koristiti za proizvodnju ploča. Kao što znate, laserski štampač koristi "toner" za štampanje. Ovo je poseban prah koji se interesuje pod temperaturom i lijepi se za papir - rezultat je crtež. Toner je otporan na razne hemikalije, što mu omogućava da se koristi kao zaštitni premaz na površini bakra.

Dakle, naša metoda je da prebacimo toner sa papira na površinu bakrene folije i zatim nagrizemo ploču specijalno rešenje da dobijem crtež.

Zbog svoje lakoće upotrebe, ova metoda je postala vrlo raširena u radioamaterskim programima. Ako u Yandex ili Google upišete kako prenijeti toner sa papira na ploču, odmah ćete pronaći izraz kao što je "LUT" - tehnologija laserskog peglanja. Ploče po ovoj tehnologiji izrađuju se ovako: uzorak staza se štampa u zrcalnoj verziji, papir se nanosi na dasku sa šarom na bakru, vrh ovog papira se pegla, toner omekšava i lepi se za board. Papir se zatim natopi vodom i ploča je spremna.

Na internetu postoji "milion" članaka o tome kako napraviti ploču koristeći ovu tehnologiju. Ali ova tehnologija ima mnoge nedostatke koji zahtijevaju direktne ruke i jako dugo vremena da se prilagodite na nju. Odnosno, morate to osjetiti. Isplate ne izlaze prvi put, izlaze svaki drugi put. Postoje mnoga poboljšanja - korištenje laminatora (sa modifikacijom - uobičajeni nema dovoljno temperature), što vam omogućava da postignete vrlo dobre rezultate. Postoje čak i metode za izradu specijalnih toplotnih presa, ali sve to opet zahtijeva posebnu opremu. Glavni nedostaci LUT tehnologije:

pregrijavanje - staze se šire - postaju šire

pregrijavanje - tragovi ostaju na papiru

papir je “spržen” na ploču - čak i kada je mokar teško se skida - kao rezultat, toner se može oštetiti. Na internetu postoji mnogo informacija o tome koji papir odabrati.

Porozni toner - nakon uklanjanja papira ostaju mikropore u toneru - kroz njih se i ploča ugrize - dobijaju se korodirani tragovi

ponovljivost rezultata - danas odličan, sutra loš, pa dobar - jako je teško postići stabilan rezultat - potrebna vam je striktno konstantna temperatura za zagrijavanje tonera, potreban vam je stabilan kontaktni pritisak na ploču.

Usput, nisam uspio napraviti ploču na ovaj način. Pokušao sam to učiniti i na časopisima i na premazanom papiru. Kao rezultat toga, čak sam i pokvario ploče - bakar je nabubrio zbog pregrijavanja.

Iz nekog razloga, na Internetu postoji nepravedno malo informacija o drugoj metodi prijenosa tonera - metodi hladnog kemijskog prijenosa. Zasnovan je na činjenici da toner nije rastvorljiv u alkoholu, ali je rastvorljiv u acetonu. Kao rezultat toga, ako odaberete mješavinu acetona i alkohola koja će samo omekšati toner, onda se može "ponovno zalijepiti" na ploču od papira. Ova metoda mi se jako svidjela i odmah je urodila plodom - prva ploča je bila spremna. Međutim, kako se kasnije pokazalo, nigdje nisam mogao pronaći detaljne informacije koje bi dale 100% rezultate. Potrebna nam je metoda kojom bi čak i dijete moglo napraviti ploču. Ali drugi put nije uspjelo napraviti ploču, pa je opet trebalo dugo da se odaberu potrebni sastojci.

Kao rezultat toga, nakon mnogo truda, razvijen je niz akcija, odabrane su sve komponente koje daju, ako ne 100%, onda 95% dobrog rezultata. I što je najvažnije, proces je toliko jednostavan da dijete može napraviti ploču potpuno samostalno. Ovo je metoda koju ćemo koristiti. (naravno, možete nastaviti da ga dovodite do ideala - ako vam bude bolje, onda pišite). Prednosti ove metode:

svi reagensi su jeftini, pristupačni i sigurni

nije potreban dodatni alat (pegle, lampe, laminatori - ništa, iako ne - potrebna vam je šerpa)

nema načina da oštetite ploču - ploča se uopće ne zagrijava

papir se sam odvaja - možete vidjeti rezultat prijenosa tonera - gdje transfer nije izašao

u toneru nema pora (zapečaćene su papirom) - dakle, nema jedki

radimo 1-2-3-4-5 i uvijek dobijemo isti rezultat - skoro 100% ponovljivost

Prije nego što počnemo, hajde da vidimo koje ploče su nam potrebne i šta možemo učiniti kod kuće koristeći ovu metodu.

Osnovni zahtjevi za proizvedene ploče

Radićemo uređaje na mikrokontrolerima, koristeći moderne senzore i mikro kola. Mikročipovi postaju sve manji i manji. Shodno tome, potrebno je izvršiti slijedećih zahtjeva na daske:

ploče moraju biti dvostrane (u pravilu je vrlo teško ožičiti jednostranu ploču, napraviti četveroslojne ploče kod kuće je prilično teško, mikrokontrolerima je potreban sloj zemlje za zaštitu od smetnji)

gusjenice treba da budu debljine 0,2 mm - ova veličina je sasvim dovoljna - 0,1 mm bi bilo još bolje - ali postoji mogućnost nagrizanja i odlijetanja tragova tokom lemljenja

razmaci između staza su 0,2 mm - to je dovoljno za gotovo sve strujne krugove. Smanjenje razmaka na 0,1 mm prepuno je spajanja staza i poteškoća u praćenju ploče zbog kratkih spojeva.

Nećemo koristiti zaštitne maske, niti ćemo raditi sitotisak - to će zakomplikovati proizvodnju, a ako sami pravite ploču, onda za tim nema potrebe. Opet, na internetu ima dosta informacija o ovoj temi, a ako želite, možete i sami odraditi “maraton”.

Daske nećemo kalajisati, to takođe nije potrebno (osim ako ne pravite uređaj 100 godina). Za zaštitu ćemo koristiti lak. Naš glavni cilj je da brzo, efikasno i jeftino napravimo ploču za uređaj kod kuće.

Ovako izgleda gotova ploča. izrađene po našoj metodi - staze 0,25 i 0,3, udaljenosti 0,2

Kako napraviti dvostranu ploču od 2 jednostrane

Jedan od izazova izrade dvostranih ploča je poravnavanje stranica tako da se spojevi poravnaju. Obično se za to pravi “sendvič”. Na listu papira se štampaju dvije strane odjednom. List je presavijen na pola, a strane su precizno poravnate posebnim oznakama. Unutra je postavljen dvostrani tekstolit. LUT metodom se takav sendvič pegla i dobije se dvostrana daska.

Međutim, kod metode prijenosa hladnog tonera, sam prijenos se vrši pomoću tekućine. Zbog toga je veoma teško organizovati proces vlaženja jedne strane u isto vreme kada i druge strane. To se, naravno, također može učiniti, ali uz pomoć posebnog uređaja - mini presa (vice). Uzimaju se debeli listovi papira - koji upijaju tečnost za prenošenje tonera. Plahte se navlaže kako tečnost ne bi kapala i plahta zadržala oblik. A onda se pravi "sendvič" - navlažena posteljina, list toalet papira za upijanje višak tečnosti, list sa slikom, obostrana tabla, list sa slikom, list toalet papira, opet vlažna čaršava. Sve je to vertikalno stegnuto u škripcu. Ali nećemo to učiniti, uradićemo to jednostavnije.

Na forumima za proizvodnju ploča pojavila se vrlo dobra ideja - kakav je problem napraviti dvostranu ploču - uzmite nož i prepolovite PCB. Budući da je fiberglas slojevit materijal, to nije teško učiniti uz određenu vještinu:

Kao rezultat, od jedne dvostrane ploče debljine 1,5 mm dobijamo dvije jednostrane polovice.

Zatim napravimo dvije ploče, izbušimo ih i to je to - savršeno su poravnate. Nije uvijek bilo moguće ravnomjerno seći PCB, pa je na kraju došla ideja da se koristi tanak jednostrani PCB debljine 0,8 mm. Dvije polovice tada ne moraju biti zalijepljene zajedno; oni će se držati na mjestu pomoću zalemljenih kratkospojnika u spojevima, dugmadima i konektorima. Ali ako je potrebno, možete ga bez problema zalijepiti epoksidnim ljepilom.

Glavne prednosti ovog planinarenja:

Tekstolit debljine 0,8 mm lako se seče makazama za papir! U bilo kojem obliku, odnosno vrlo je lako rezati da pristaje tijelu.

Tanka PCB - prozirna - svjetlucanjem svjetiljke odozdo možete lako provjeriti ispravnost svih staza, kratkih spojeva, prekida.

Lemljenje jedne strane je lakše - komponente s druge strane ne ometaju i lako možete kontrolirati lemljenje pinova mikrokola - možete spojiti strane na samom kraju

Morate izbušiti duplo više rupa i rupe se mogu malo poklapati

Krutost konstrukcije se malo gubi ako ne zalijepite ploče zajedno, ali lijepljenje nije baš zgodno

Jednostrani laminat od stakloplastike debljine 0,8 mm teško je kupiti; većina ljudi prodaje 1,5 mm, ali ako ga ne možete nabaviti, možete nožem izrezati deblji tekstolit.

Idemo dalje na detalje.

Potrebni alati i hemiju

Biće nam potrebni sledeći sastojci:

Sada kada imamo sve ovo, idemo korak po korak.

1. Raspored slojeva ploče na listu papira za štampanje pomoću InkScape-a

Komplet automatskih stezaljki:

Preporučujemo prvu opciju - jeftinija je. Zatim morate lemiti žice i prekidač (po mogućnosti dugme) na motor. Bolje je postaviti dugme na kućište kako bi bilo praktičnije brzo uključivanje i isključivanje motora. Ostaje samo da odaberete napajanje, možete uzeti bilo koje napajanje sa 7-12V strujom 1A (moguće je manje), ako nema takvog napajanja, tada može biti prikladno USB punjenje na 1-2A ili Krona baterija (samo morate probati - ne vole svi motore za punjenje, motor se možda neće pokrenuti).

Bušilica je spremna, možete bušiti. Ali samo treba da bušite strogo pod uglom od 90 stepeni. Možete napraviti mini mašinu - na Internetu postoje različite šeme:

Ali postoji jednostavnije rješenje.

Pribor za bušenje

Da biste izbušili tačno 90 stepeni, dovoljno je napraviti šablon za bušenje. Uradićemo nešto ovako:

Veoma je lako napraviti. Uzmite kvadrat bilo koje plastike. Stavljamo našu bušilicu na sto ili neku drugu ravna povrsina. I izbušite rupu u plastici koristeći potrebnu bušilicu. Važno je osigurati ravnomjerno horizontalno kretanje bušilice. Motor možete nasloniti na zid ili šinu, kao i plastiku. Zatim upotrijebite veliku bušilicu da izbušite rupu za steznu čauru. Sa stražnje strane izbušite ili odrežite komad plastike tako da bušilica bude vidljiva. Na dno možete zalijepiti neklizajuću površinu - papir ili gumicu. Za svaku bušilicu se mora napraviti takva šablona. Ovo će osigurati savršeno precizno bušenje!

Ova opcija je također prikladna, odrežite dio plastike na vrhu i odrežite kut odozdo.

Evo kako bušiti s njim:

Bušilicu stegnemo tako da viri 2-3 mm potpuno uranjanje colets. Bušilicu stavljamo na mesto gde treba da izbušimo (prilikom jetkanja ploče imaćemo oznaku gde da izbušimo u vidu mini rupe u bakru - u Kicadu smo posebno stavili kvačicu za to, tako da bušilica će stajati sama), pritisnite šablon i uključite motor - rupa spremna. Za osvjetljenje možete koristiti baterijsku lampu tako što ćete je staviti na sto.

Kao što smo ranije pisali, rupe možete bušiti samo na jednoj strani - tamo gdje staze stanu - druga polovina se može izbušiti bez uboda duž prve rupe za vođenje. Ovo štedi malo truda.

8. Limovanje ploče

Zašto kalajisati ploče - uglavnom za zaštitu bakra od korozije. Glavni nedostatak kalajisanja je pregrijavanje ploče i moguće oštećenje gusjenica. Ako nemate stanicu za lemljenje, definitivno nemojte kalajisati ploču! Ako jeste, onda je rizik minimalan.

Dasku možete kalajisati legurom RUŽE u kipućoj vodi, ali je skupa i teško dostupna. Bolje je kalajisati običnim lemom. Da biste to učinili sa visokim kvalitetom, vrlo tanki sloj potrebno je napraviti jednostavan uređaj. Uzimamo komad pletenice za odlemljivanje dijelova i stavljamo ga na vrh, zašrafimo ga na vrh žicom da se ne odlijepi:

Pokrivamo ploču fluksom - na primjer LTI120 i pletenicu također. Sada stavljamo lim u pletenicu i pomičemo ga duž daske (obojimo) - dobijamo odličan rezultat. Ali dok koristite pletenicu, ona se raspada i bakreno vlakno počinje da ostaje na ploči - moraju se ukloniti, inače će doći do kratkog spoja! To možete vrlo lako vidjeti tako što ćete upaliti baterijsku lampu na poleđinu ploče. Kod ove metode dobro je koristiti ili moćno lemilo (60 vati) ili leguru ROSE.

Kao rezultat toga, bolje je ne kalajisati ploče, već ih lakirati na samom kraju - na primjer, PLASTIC 70, ili jednostavnim akrilnim lakom kupljenim od auto dijelova KU-9004:

Fino podešavanje metode prijenosa tonera

Postoje dvije točke u metodi koje se mogu podesiti i koje možda neće raditi odmah. Da biste ih konfigurisali, potrebno je da napravite probnu ploču u Kicadu, staze u kvadratnoj spirali različitih debljina, od 0,3 do 0,1 mm i sa različitim intervalima, od 0,3 do 0,1 mm. Bolje je odmah odštampati nekoliko takvih uzoraka na jednom listu i izvršiti podešavanja.

Mogući problemi koje ćemo otkloniti:

1) staze mogu promijeniti geometriju - raširiti se, postati šire, obično vrlo malo, do 0,1 mm - ali to nije dobro

2) toner se možda neće dobro zalijepiti za ploču, odvojiti se kada se papir ukloni ili se slabo lijepi za ploču

Prvi i drugi problem su međusobno povezani. Ja rješavam prvo, ti dolaziš do drugog. Moramo naći kompromis.

Tragovi se mogu širiti iz dva razloga - prevelikog pritiska, previše acetona u nastaloj tečnosti. Prije svega, morate pokušati smanjiti opterećenje. Minimalno opterećenje je oko 800g, ne vrijedi ga smanjiti ispod. Shodno tome, postavljamo teret bez ikakvog pritiska - samo ga stavimo na vrh i to je to. Mora postojati 2-3 sloja toalet papira kako bi se osiguralo dobro upijanje viška rastvora. Morate osigurati da nakon uklanjanja utega papir bude bijel, bez ljubičastih mrlja. Takve mrlje ukazuju na jako topljenje tonera. Ako ga ne možete podesiti utegom, a tragovi se i dalje zamagljuju, povećajte udio sredstva za uklanjanje laka za nokte u otopini. Možete povećati na 3 dijela tekućine i 1 dio acetona.

Drugi problem, ako nema kršenja geometrije, ukazuje na nedovoljnu težinu tereta ili malu količinu acetona. Opet, vrijedi početi s opterećenjem. Više od 3 kg nema smisla. Ako se toner i dalje ne lijepi dobro za ploču, tada morate povećati količinu acetona.

Ovaj problem se uglavnom javlja kada promijenite sredstvo za skidanje laka za nokte. Nažalost, ovo nije trajna ili čista komponenta, ali je nije bilo moguće zamijeniti drugom. Pokušala sam ga zamijeniti alkoholom, ali očigledno smjesa nije homogena i toner se lijepi na neke mrlje. Također, sredstvo za skidanje laka za nokte može sadržavati aceton, tada će ga biti potrebno manje. Općenito, morat ćete izvršiti takvo podešavanje jednom dok ne ponestane tekućine.

Ploča je spremna

Ako odmah ne zalemite ploču, ona mora biti zaštićena. Najlakši način da to učinite je da ga premažete fluksom od alkoholne smole. Prije lemljenja, ovaj premaz će se morati ukloniti, na primjer, izopropil alkoholom.

Alternativne opcije

Možete napraviti i tablu:

Uz to, usluge proizvodnje ploča po narudžbi sada postaju sve popularnije – na primjer Easy EDA. Ako vam je potrebna složenija ploča (na primjer, 4-slojna ploča), onda je to jedini izlaz.

Štampana ploča(eng. printed circuit board, PCB, ili printed wiring board, PWB) je dielektrična ploča na čijoj površini i/ili zapremini se formiraju električno provodna kola elektronskog kola. Štampana ploča je dizajnirana da električno i mehanički poveže različite elektronske komponente. Elektronske komponente na štampanoj ploči su svojim terminalima povezane sa elementima provodljivog uzorka, obično lemljenjem.
Za razliku od površinske montaže, na štampanoj ploči elektroprovodna šara je napravljena od folije, koja se u potpunosti nalazi na čvrstoj izolacionoj podlozi. Štampana ploča sadrži montažne rupe i jastučiće za montažu olovnih ili ravnih komponenti. Pored toga, štampane ploče imaju otvore za električno povezivanje delova folije koji se nalaze na različitim slojevima ploče. Na vanjskoj strani ploče obično se nanosi zaštitni premaz („lemna maska“) i oznake (popratni crtež i tekst prema projektnoj dokumentaciji).

U zavisnosti od broja slojeva sa elektroprovodljivim uzorkom, štampane ploče se dele na:

• jednostrano (OSP): postoji samo jedan sloj folije zalijepljen na jednu stranu dielektrične ploče.
• dvostrano (DPP): dva sloja folije.
• višeslojni (MLP): folija ne samo na dvije strane ploče, već iu unutrašnjim slojevima dielektrika. Višeslojne štampane ploče izrađuju se lepljenjem više jednostranih ili dvostranih ploča

Kako se povećava složenost projektovanih uređaja i gustina montaže, povećava se i broj slojeva na pločama]. Prema svojstvima osnovnog materijala:

• Teško
• Toplotno provodljiv
• Fleksibilno

Štampane ploče mogu imati svoje karakteristike, zbog svoje namjene i zahtjeva za posebnim radnim uvjetima (na primjer, prošireni temperaturni raspon) ili karakteristikama primjene (na primjer, ploče za uređaje koji rade na visokim frekvencijama).
Materijali Osnova štampane ploče je dielektrik, a najčešće korišćeni materijali su fiberglas i getinax. Također, osnova tiskanih ploča može biti metalna baza obložena dielektrikom (na primjer, anodizirani aluminij), a na vrh dielektrika nanesena je bakarna folija staza. Takve štampane ploče se koriste u energetskoj elektronici za efikasno odvođenje toplote sa elektronskih komponenti. U ovom slučaju, metalna osnova ploče pričvršćena je na radijator. Materijali koji se koriste za štampane ploče koje rade u mikrotalasnom opsegu i na temperaturama do 260 °C su fluoroplasti ojačani staklenom tkaninom (na primer FAF-4D) i keramikom.
Fleksibilne ploče izrađene su od poliimidnih materijala kao što je Kapton.

Getinax koristi se u prosečnim uslovima rada.

• Prednosti: jeftino, manje bušenja, vruća integracija.
• Nedostaci: može se raslojiti tokom mehaničke obrade, može apsorbirati vlagu, smanjuje svoja dielektrična svojstva i iskrivljuje se.

Bolje je koristiti getinax obložen galvanski otpornom folijom.

Folija od fiberglasa- dobijeno presovanjem, impregnacijom epoksidnom smolom slojeva fiberglasa i lepljenog površinskog filma VF-4R od bakarne elektrofolije debljine 35-50 mikrona.

• Prednosti: dobra dielektrična svojstva.
• Nedostaci: 1,5-2 puta skuplji.

Koristi se za jednostrane i dvostrane ploče. Za višeslojne PCB-e koriste se dielektrici tanke folije FDM-1, FDM-2 i polufleksibilni RDME-1. Osnova takvih materijala je impregnirajući epoksidni sloj od stakloplastike. Debljina elektro-bakrene pocinčane folije je 35,18 mikrona. Za proizvodnju višeslojnog PP-a koristi se tkanina za jastuke, na primjer SPT-2 debljine 0,06-0,08 mm, koja je nefolijski materijal.

Manufacturing PP se može proizvesti korištenjem aditivnih ili subtraktivnih metoda. U aditivnoj metodi, provodljivi uzorak se formira na materijalu bez folije kemijskim bakrenim prevlačenjem kroz prethodno naneseni premaz na materijal. zaštitna maska. Kod subtraktivne metode, provodljivi uzorak se formira na materijalu folije uklanjanjem nepotrebnih dijelova folije. U savremenoj industriji koristi se isključivo subtraktivna metoda.
Cijeli proces proizvodnje štampanih ploča može se podijeliti u četiri faze:

• Izrada blankova (folijskog materijala).
• Obrada radnog komada kako bi se dobio željeni električni i mehanički izgled.
• Ugradnja komponenti.
• Testiranje.

Često se proizvodnja štampanih ploča odnosi samo na obradu radnog komada (folijskog materijala). Tipičan proces obrada folijskog materijala sastoji se od nekoliko faza: bušenje otvora, dobijanje uzorka provodnika uklanjanjem viška bakarne folije, metalizacija rupa, nanošenje zaštitnih premaza i kalajisanje, te označavanje. Za višeslojne štampane ploče dodaje se presovanje završne ploče iz nekoliko praznina.

Materijal folije- ravan list dielektrika sa zalijepljenom bakrenom folijom. U pravilu se fiberglas koristi kao dielektrik. U staroj ili vrlo jeftinoj opremi koristi se tekstolit na bazi tkanine ili papira, koji se ponekad naziva getinax. Mikrovalni uređaji koriste polimere koji sadrže fluor (fluoroplastika). Debljina dielektrika određena je potrebnom mehaničkom i električnom čvrstoćom, a najčešća debljina je 1,5 mm. Kontinuirani list bakarne folije je zalijepljen na dielektrik s jedne ili obje strane. Debljina folije je određena strujama za koje je ploča dizajnirana. Najčešće su folije debljine 18 i 35 mikrona, a mnogo rjeđe 70, 105 i 140 mikrona. Ove vrijednosti se temelje na standardnim uvezenim debljinama bakra, u kojima se debljina sloja bakarne folije izračunava u uncama (oz) po kvadratnom metru. 18 mikrona odgovara ½ oz, a 35 mikrona odgovara 1 oz.

Aluminijumske PCB-ove Posebnu grupu materijala čine aluminijumske metalne štampane ploče.] Mogu se podeliti u dve grupe.

• Prva grupa su rješenja u obliku aluminijskog lima s visokokvalitetnom oksidiranom površinom na koju je zalijepljena bakarna folija. Takve ploče se ne mogu bušiti, pa se obično izrađuju samo jednostrano. Obrada ovakvih folijskih materijala vrši se tradicionalnim hemijskim tehnologijama štampanja. Ponekad se umjesto aluminija koristi bakar ili čelik, laminiran tankim izolatorom i folijom. Bakar ima veliku toplotnu provodljivost, a nerđajući čelik ploče pruža otpornost na koroziju.
• Druga grupa uključuje stvaranje provodljivog uzorka direktno u aluminijskoj bazi. U tu svrhu, aluminijski lim se oksidira ne samo na površini, već i po cijeloj dubini podloge, prema uzorku provodnih područja koji je specificiran fotomaskom.

Dobivanje uzorka žice U proizvodnji električnih ploča, kemijskih, elektrolitskih ili mehaničke metode reprodukcija potrebnog provodnog uzorka, kao i njihove kombinacije.

Hemijska metoda za proizvodnju štampanih ploča od gotovog folijskog materijala sastoji se od dvije glavne faze: nanošenje zaštitnog sloja na foliju i nagrizanje nezaštićenih područja hemijskim metodama. U industriji se zaštitni sloj nanosi fotolitografski pomoću fotorezista osjetljivog na ultraljubičasto zračenje, fotomaske i izvora ultraljubičasto svjetlo. Bakarna folija je potpuno prekrivena fotorezistom, nakon čega se uzorak tragova sa fotomaske osvjetljavanjem prenosi na fotorezist. Izloženi fotorezist se ispere, izlažući bakarnu foliju za jetkanje, a neeksponirani fotorezist se fiksira na foliju, štiteći je od jetkanja.

Fotorezist može biti tekući ili film. Tečni fotorezist se primjenjuje u industrijskim uvjetima, jer je osjetljiv na neusklađenost sa tehnologijom primjene. Filmski fotorezist je popularan za ručno rađene ploče, ali je skuplji. Fotomaska ​​je UV proziran materijal sa otisnutim uzorkom traga na njemu. Nakon ekspozicije, fotorezist se razvija i fiksira kao u konvencionalnom fotohemijskom procesu. IN amaterski uslovi zaštitni sloj u obliku laka ili boje može se nanositi sitotiskom ili ručno. Za formiranje maske za graviranje na foliji, radio-amateri koriste prijenos tonera sa slike otisnute na laserskom štampaču („tehnologija laserskog gvožđa“). Jetkanje folije se odnosi na hemijski proces pretvaranja bakra u rastvorljiva jedinjenja. Nezaštićena folija se nagriza, najčešće, u rastvoru željeznog hlorida ili u rastvoru drugih hemikalija, na primer, bakar sulfat, amonijum persulfat, amonij bakar hlorid, amonijak bakar sulfat, na bazi hlorita, na bazi hrom anhidrida. Kada se koristi željezni hlorid, proces jetkanja ploče se odvija na sljedeći način: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Tipična koncentracija rastvora je 400 g/l, temperatura do 35°C. Kod upotrebe amonijum persulfata, proces jetkanja ploče se odvija na sledeći način: (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4].Nakon jetkanja, zaštitni uzorak se ispire sa folije.

Mehanička metoda proizvodnje uključuje korištenje strojeva za glodanje i graviranje ili drugih alata za mehaničko uklanjanje sloj folije sa određenih područja.

Do nedavno lasersko graviranje štampanih ploča nije bilo široko rasprostranjeno zbog dobrih reflektivnih svojstava bakra na talasnoj dužini najčešćih gasnih CO lasera velike snage. Zbog napretka u oblasti laserske tehnologije, sada su se počele pojavljivati ​​laserske instalacije industrijske prototipe.

Metalizacija rupa Via i rupe za montažu mogu se bušiti, bušiti mehanički (u mekim materijalima kao što je getinax) ili laserom (veoma tanki otvori). Metalizacija rupa se obično vrši hemijski ili mehanički.
Mehanička metalizacija rupa se izvodi posebnim zakovicama, lemljenim žicama ili punjenjem rupe provodljivim ljepilom. Mehanička metoda je skupa za proizvodnju i stoga se koristi izuzetno rijetko, obično u visoko pouzdanim jednodijelnim rješenjima, specijalnoj visokostrujnoj opremi ili radioamaterskim uvjetima.
Prilikom hemijske metalizacije u foliji se prvo izbuše rupe, zatim se metaliziraju, a tek onda se folija ugrize kako bi se dobio uzorak štampe. Hemijska metalizacija rupa - višestepena težak proces, osjetljiv na kvalitet reagensa i pridržavanje tehnologije. Stoga se praktički ne koristi u radioamaterskim uvjetima. Pojednostavljeno, sastoji se od sljedećih koraka:

• Nanošenje zidova rupe provodljive podloge na dielektrik. Ova podloga je vrlo tanka i lomljiva. Primjenjuje se kemijskim taloženjem metala iz nestabilnih spojeva kao što je paladij hlorid.
• Na nastalu podlogu vrši se elektrolitičko ili hemijsko taloženje bakra.

Na kraju proizvodnog ciklusa ili se koristi vruće kalajisanje za zaštitu prilično rastresitog taloženog bakra, ili se rupa štiti lakom (lemna maska). Loše kvalitete, nekalajisani spojevi su jedan od najčešćih uzroka kvara elektronike.

Višeslojne ploče (sa više od 2 sloja metalizacije) sklapaju se od gomile tankih dvoslojnih ili jednoslojnih štampanih ploča proizvedenih na tradicionalan način (osim spoljnih slojeva pakovanja - ostaju netaknute sa folijom ). Sastavljaju se u "sendvič" sa posebnim zaptivkama (prepregovima). Zatim se vrši presovanje u peći, bušenje i metalizacija otvora. Na kraju je urezana folija vanjskih slojeva.
Rupe u takvim pločama se također mogu napraviti prije presovanja. Ako se rupe naprave prije presovanja, onda je moguće dobiti daske sa tzv. slijepim rupama (kada postoji rupa samo u jednom sloju sendviča), što omogućava zbijanje rasporeda.

Mogući premazi uključuju:

• Zaštitni i dekorativni premazi laka („maska ​​za lemljenje“). Obično ima karakteristiku zelene boje. Kada birate masku za lemljenje, imajte na umu da su neke od njih neprozirne i da se provodnici ispod njih ne vide.
• Dekorativne i informativne obloge (označavanje). Obično se nanosi sitotiskom, rjeđe - inkjet ili laserom.
• Kalajsiranje provodnika. Štiti bakrenu površinu, povećava debljinu provodnika i olakšava ugradnju komponenti. Obično se izvodi uranjanjem u kadu za lemljenje ili talas lemljenja. Glavni nedostatak je značajna debljina premaza, što otežava ugradnju komponenti visoke gustoće. Da bi se smanjila debljina, višak lema tokom kalajisanja otpuhuje se strujom vazduha.
• Hemijsko, uranjajuće ili galvansko prevlačenje folije provodnika inertnim metalima (zlato, srebro, paladijum, kalaj, itd.). Neki tipovi takvih premaza se nanose prije faze jetkanja bakra.
• Premazivanje provodljivim lakovima za poboljšanje kontaktnih svojstava konektora i membranskih tastatura ili stvaranje dodatnog sloja provodnika.

Nakon montaže štampanih ploča moguće je nanošenje dodatnih zaštitnih premaza koji štite kako samu ploču tako i lemljenje i komponente.
Mehanička restauracija Mnoge pojedinačne ploče se često postavljaju na jedan list radnog komada. Oni prolaze kroz ceo proces obrade folije kao jedne ploče, a tek na kraju se pripremaju za odvajanje. Ako su daske pravougaone, onda se glodaju ne-prolazni žljebovi, koji olakšavaju naknadno lomljenje dasaka (piskanje, od engleskog pisca do ogrebotine). Ako ploče imaju složen oblik, tada se vrši glodanje, ostavljajući uske mostove kako se ploče ne bi raspale. Za ploče bez metalizacije, umjesto glodanja, ponekad se buši niz rupa s malim koracima. U ovoj fazi dolazi i do bušenja montažnih (nemetaliziranih) rupa.

Naša kompanija proizvodi štampane ploče od visokokvalitetnih domaćih i uvoznih materijala, od standardnih FR4 do FAF mikrotalasnih materijala.

Tipični dizajni štampane ploče baziraju se na upotrebi standardnog fiberglas laminata tipa FR4, sa radnom temperaturom od -50 do +110 °C, i temperaturom staklastog prelaza Tg (omekšavanje) od oko 135 °C.

Za povećane zahtjeve za otpornost na toplinu ili kada se ploče postavljaju u pećnicu bezolovnom tehnologijom (t do 260 °C), koristi se visokotemperaturni FR4 High Tg ili FR5.

Osnovni materijali za štampane ploče:

"+" - Obično na lageru

"+/-" - Na zahtjev (nije uvijek dostupno)

Prepreg ("vezni" sloj) za višeslojni štampane ploče

FR-4

Stakloplastika obložena folijom sa nominalna debljina 1,6 mm, obložena bakarnom folijom debljine 35 mikrona sa jedne ili obe strane. Standardni FR-4 je debljine 1,6 mm i sastoji se od osam slojeva („preprega“) stakloplastike. Središnji sloj obično sadrži logo proizvođača, njegova boja odražava klasu zapaljivosti ovog materijala (crvena - UL94-VO, plava - UL94-HB). Tipično, FR-4 je proziran, a standardna zelena boja je određena bojom maske za lemljenje nanesenoj na gotov PCB.

• volumetrijski električni otpor nakon kondicioniranja i restauracije (Ohm x m): 9,2 x 1013;
• površinski električni otpor (Ohm): 1,4 x1012;
• jačina ljuštenja folije nakon izlaganja galvanskom rastvoru (N/mm): 2,2;
• zapaljivost (vertikalna metoda ispitivanja): klasa Vo.

MI 1222

je slojeviti presovani materijal na bazi stakloplastike impregniranog epoksidnim vezivom, obložen sa jedne ili obe strane bakarnom elektrolitičkom folijom.

• površinski električni otpor (Ohm): 7 x 1011;
• specifični volumetrijski električni otpor (Ohm): 1 x 1012;
• dielektrična konstanta (Ohm x m): 4,8;
• Čvrstoća folije na ljuštenje (N/mm): 1,8.

FAF-4D

Oni su fluoroplasti ojačani staklenim vlaknima, obostrano obloženi bakrenom folijom. Primjena: - kao podloge štampane ploče rad u mikrotalasnom opsegu; - električna izolacija za štampane elemente prijemno-predajne opreme; - sposobna za dugotrajan rad u temperaturnom opsegu od +60 do +250°C.

• Čvrstoća prianjanja folije na podlogu po traci od 10 mm, N (kgf), ne manje od 17,6(1,8)
• Tangens dielektričnog gubitka na frekvenciji od 106 Hz, ne više od 7 x 10-4
• Dielektrična konstanta na frekvenciji 1 MHz 2,5 ± 0,1
• Dostupne veličine listova, mm (maksimalno odstupanje širine i dužine lista 10 mm) 500x500

T111

materijali izrađeni od toplinski vodljivog polimera na bazi keramike s aluminijskom bazom, koriste se kada se namjerava koristiti komponente koje generiraju značajnu toplinsku snagu (na primjer, ultra-sjajne LED diode, laserski emiteri itd.). Glavna svojstva materijala su odlična disipacija topline i povećana dielektrična čvrstoća kada je izložen visokim naponima:

• Debljina aluminijumske baze - 1,5 mm
• Debljina dielektrika - 100 mikrona
• Debljina bakarne folije - 35 mikrona
• Toplotna provodljivost dielektrika - 2,2 W/mK
• Dielektrična termička otpornost - 0,7°C/W
• Toplotna provodljivost aluminijumske podloge (5052 - analog AMg2.5) - 138 W/mK
• Probojni napon - 3 KV
• Temperatura prelaska stakla (Tg) - 130
• Volumenski otpor - 108 MΩ×cm
• Površinski otpor - 106 MΩ
• Najviši radni napon (CTI) - 600V

Zaštitne maske za lemljenje koje se koriste u proizvodnji štampanih ploča

Maska za lemljenje (poznata i kao briljantno zelena) - sloj izdržljiv materijal, dizajniran za zaštitu vodiča od ulaska lema i fluksa tokom lemljenja, kao i od pregrijavanja. Maska pokriva provodnike i ostavlja otvorene jastučiće i konektore oštrica. Metoda nanošenja maske za lemljenje je slična nanošenju fotorezista - korišćenjem fotomaske sa šarom jastučića, materijal maske nanesen na PCB se osvetljava i polimerizira, područja sa jastučićima za lemljenje su neeksponirana i maska ​​se s njih ispere nakon razvoj. Najčešće se maska ​​za lemljenje nanosi na sloj bakra. Stoga se prije formiranja uklanja zaštitni sloj kalaja - inače će lim ispod maske nabubriti od zagrijavanja ploče tijekom lemljenja.

PSR-4000 H85

Zelena boja, tečno fotosenzitivno očvršćavanje, debljine 15-30 mikrona, TAIYO INK (Japan).

Ima odobrenje za korištenje od strane sljedećih organizacija i proizvođača krajnjih proizvoda: NASA, IBM, Compaq, Lucent, Apple, AT&T, General Electric, Honeywell, General Motors, Ford, Daimler-Chrysler, Motorola, Intel, Micron, Ericsson, Thomson, Visteon , Alcatel, Sony, ABB, Nokia, Bosch, Epson, Airbus, Philips, Siemens, HP, Samsung, LG, NEC, Matsushita(Panasonic), Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi, Hitachi, Toyota, Honda, Nissan i mnogi, mnogi drugi ;

IMAGECURE XV-501

Obojena (crvena, crna, plava, bijela), tečna dvokomponentna maska ​​za lemljenje, Coates Electrografics Ltd (Engleska), debljine 15-30 mikrona;

DUNAMASK KM

Maska sa suvim filmom iz DUNACHEM-a (Nemačka), debljine 75 mikrona, obezbeđuje šatoriranje otvora i ima visoku adheziju.

Osnova koja se koristi su folijski i nefolijski dielektrici (getinax, textolit, fiberglass, fiberglass, lavsan, poliamid, fluoroplastic, itd.), keramički materijali, metalne ploče, izolacijski materijal za jastuke (prepreg).

Folijski dielektrici su električne izolacijske baze, obično obložene elektrolitičkom bakrenom folijom sa oksidiranim slojem otpornim na galvanski utjecaj koji se nalazi u blizini električne izolacijske baze. Ovisno o namjeni, folijski dielektrici mogu biti jednostrani ili dvostrani i imaju debljinu od 0,06 do 3,0 mm.

Nefolijski dielektrici, namijenjeni za poluaditivne i aditivne metode proizvodnje ploča, imaju na površini posebno naneseni sloj ljepila, koji služi za bolje prianjanje hemijski taloženog bakra na dielektrik.

PCB baze su napravljene od materijala koji može dobro prianjati na metal provodnika; imaju dielektričnu konstantu ne veću od 7 i mali tangent dielektričnog gubitka; imaju dovoljno visoku mehaničku i električnu čvrstoću; omogućavaju mogućnost obrade rezanjem, štancanjem i bušenjem bez stvaranja strugotina, pukotina i raslojavanja dielektrika; održavati svoja svojstva kada su izloženi klimatskim faktorima, biti nezapaljivi i otporni na vatru; imaju nisku apsorpciju vode, niska vrijednost termički koeficijent linearnog širenja, ravnost, kao i otpornost na agresivne sredine tokom procesa kreiranja šeme kola i lemljenja.

Osnovni materijali su slojevito presovane ploče impregnirane umjetnom smolom i eventualno obložene s jedne ili obje strane bakarnom elektrolitičkom folijom. Folijski dielektrici se koriste u subtraktivnim metodama proizvodnje PCB-a, a nefolijski dielektrici se koriste u aditivnim i poluaditivnim. Debljina provodnog sloja može biti 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70 i 100 mikrona.

U proizvodnji se koriste materijali, na primjer, za OPP i DPP - laminat od stakloplastike od folije SF-1-50 i SF-2-50 s debljinom bakarne folije od 50 mikrona i unutarnjom debljinom od 0,5 do 3,0 mm; za MPP - laminat od fiberglasa sa folijom FTS-1-18A i FTS-2-18A debljine bakarne folije od 18 mikrona i sopstvene debljine od 0,1 do 0,5 mm; za GPP i GPK - lavsan obložen folijom LF-1 sa debljinom bakarne folije od 35 ili 50 mikrona i sopstvenom debljinom od 0,05 do 0,1 mm.

U poređenju sa getinaksom, fiberglas laminati imaju bolje mehaničke i električne karakteristike, veću otpornost na toplotu i manju apsorpciju vlage. Međutim, oni imaju niz nedostataka, na primjer, nisku otpornost na toplinu u odnosu na poliamide, što doprinosi kontaminaciji krajeva unutarnjih slojeva smolom prilikom bušenja rupa.

Za proizvodnju PCB-a koji osiguravaju pouzdan prijenos nanosekundnih impulsa, potrebno je koristiti materijale s poboljšanim dielektričnim svojstvima, među kojima su i PCB-i napravljeni od organskih materijala s relativnom dielektričnom konstantom ispod 3,5.

Za proizvodnju PCB-a koji se koriste u uvjetima povećane opasnosti od požara koriste se materijali otporni na vatru, na primjer, laminati od stakloplastike marki SONF, STNF, SFVN, STF.

Za proizvodnju GPC-a koji mogu izdržati ponovljena savijanja od 90 stupnjeva u oba smjera od početne pozicije s radijusom od 3 mm, koriste se lavsan obložen folijom i fluoroplastika. Materijali sa debljinom folije od 5 mikrona omogućavaju proizvodnju PCB-a 4. i 5. klase tačnosti.

Za lijepljenje PP slojeva koristi se izolacijski jastuk. Izrađeni su od stakloplastike impregniranog nedovoljno polimerizovanom termoreaktivnom epoksidnom smolom sa ljepljivim premazom nanesenim s obje strane.

Za zaštitu površine PP i GPC od vanjskih utjecaja koriste se polimerni zaštitni lakovi i zaštitni slojevi premaza.

Keramičke materijale karakteriše stabilnost električnih i geometrijskih parametara; stabilna visoka mehanička čvrstoća u širokom temperaturnom rasponu; visoka toplotna provodljivost; niska apsorpcija vlage. Nedostaci su dug proizvodni ciklus, veliko skupljanje materijala, krhkost, visoka cijena itd.

Metalne baze se koriste u PCB-ima sa toplotnim opterećenjem za poboljšanje odvođenja toplote iz IC i ERE u EA sa visokim strujnim opterećenjima koji rade na visokim temperaturama, kao i za povećanje krutosti PCB-a napravljenih na tankim osnovama; izrađuju se od aluminijuma, titanijuma, čelika i bakra.

Za štampane ploče visoke gustoće sa mikroprelazom koriste se materijali pogodni za lasersku obradu. Ovi materijali se mogu podijeliti u dvije grupe:

1. Ojačani netkani stakleni materijali i predprikovi ( kompozitni materijal na bazi tkanina, papira, kontinuiranih vlakana, impregniranih smolom u nestvrdnutom stanju) sa zadatom geometrijom i distribucijom niti; organski materijali sa neorijentisanim rasporedom vlakana Preprig za lasersku tehnologiju ima manju debljinu fiberglasa duž Z ose u poređenju sa standardnim fiberglasom.

2. Neojačani materijali (bakrena folija obložena smolom, polimerizovana smola), tečni dielektrici i suhi filmski dielektrici.

Od ostalih materijala koji se koriste u proizvodnji tiskanih ploča, najviše se koriste nikal i srebro kao metalni otpornici za lemljenje i zavarivanje. Osim toga, koriste se i brojni drugi metali i legure (na primjer, kalaj - bizmut, kalaj - indijum, kalaj - nikal, itd.), čija je svrha pružiti selektivnu zaštitu ili nisku otpornost na kontakt, poboljšati uvjete lemljenja. Dodatni premazi koji povećavaju električnu provodljivost štampanih provodnika izvode se u većini slučajeva galvanskim taloženjem, rjeđe vakuumskom metalizacijom i vrućim kalajisanjem.

Donedavno su folijski dielektrici na bazi epoksi-fenolnih smola, kao i dielektrici na bazi poliimidnih smola koji su se koristili u nekim slučajevima, zadovoljavali osnovne zahtjeve proizvođača štampanih ploča. Potreba za poboljšanjem odvođenja topline iz IC-a i LSI-ja, zahtjevi za niskom dielektričnom konstantom materijala ploče za kola velike brzine, važnost usklađivanja koeficijenata toplinskog širenja materijala ploče, IC paketi i kristalni nosači, široka primjena savremenim metodama instalacija je dovela do potrebe za razvojem novih materijala. Široko se koristi u modernog dizajna U kompjuterskom hardveru nalaze se MPP-ovi zasnovani na keramici. Upotreba keramičkih podloga za izradu tiskanih ploča prvenstveno je posljedica primjene visokotemperaturnih metoda za stvaranje provodnog uzorka s minimalnom širinom linije, ali se koriste i druge prednosti keramike (dobra toplinska provodljivost, usklađenost koeficijenta termičkog širenja sa IC paketima i medijima, itd.). U proizvodnji keramičkih MPP-a najviše se koristi tehnologija debelog filma.

U keramičkim bazama, aluminijum i berilijum oksidi, kao i aluminijum nitrid i silicijum karbid se široko koriste kao polazni materijali.

Glavni nedostatak keramičkih ploča je njihova ograničena veličina (obično ne više od 150x150 mm), što je uglavnom zbog krhkosti keramike, kao i poteškoća u postizanju potrebne kvalitete.

Formiranje provodljivog uzorka (provodnika) vrši se sitotiskom. Paste koje se sastoje od metalnog praha, organskog veziva i stakla koriste se kao provodni materijali u keramičkim podlogama. Za paste za provodnike koje moraju imati dobru adheziju, sposobnost da izdrže ponovljenu termičku obradu, niske specifične električni otpor, koriste se prahovi plemenitih metala: platine, zlata, srebra. Ekonomski faktori takođe primoravaju upotrebu pasta na bazi sastava: paladijum - zlato, platina - srebro, paladijum - srebro itd.

Izolacijske paste izrađuju se na bazi kristalizirajućih stakala, staklokristalnih cementa i staklokeramike. Kao provodni materijali u keramičkim pločama serijskog tipa koriste se paste od prahova vatrostalnih metala: volframa, molibdena i dr. Kao osnova radni predmet i izolatori.

Krute metalne baze obložene dielektrikom karakteriziraju (kao i keramičke) visokotemperaturnim sagorijevanjem debeloslojnih pasta na bazi stakla i emajla u podlogu. Karakteristike ploča na metalnoj podlozi su povećana toplinska provodljivost, strukturna čvrstoća i ograničenja brzine zbog snažne veze provodnika s metalnom podlogom.

Široko se koriste ploče od čelika, bakra, titanijuma, obložene smolom ili topljivim staklom. Međutim, najnapredniji u pogledu niza indikacija je anodizirani aluminij i njegove legure s prilično debelim slojem oksida. Anodizirani aluminijum se takođe koristi za tankoslojni raspored PCB-a.

Obećavajuće je korištenje baza složene kompozitne strukture, uključujući metalne odstojnike, kao i postolja od termoplasta u štampanim pločama.

PTFE baze sa fiberglasom se koriste u strujnim krugovima velike brzine. Različite kompozitne podloge od "kevlara i kvarca" kao i bakar - invar - bakar koriste se u slučajevima kada je potrebno imati koeficijent toplinske ekspanzije blizak koeficijentu ekspanzije aluminij oksida, na primjer, u slučaju ugradnje raznih vrsta keramike kristalni nosači (mikrofutrole) na ploči. Složene podloge na bazi poliimida koriste se prvenstveno u strujnim kolima velike snage ili PCB aplikacijama na visokim temperaturama.