घर · औजार · मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण में उपयोग की जाने वाली बुनियादी सामग्री। मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए बुनियादी सामग्री मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए फ़ॉइल सिरेमिक

मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण में उपयोग की जाने वाली बुनियादी सामग्री। मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए बुनियादी सामग्री मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए फ़ॉइल सिरेमिक

यह क्या दिखाता है मुद्रित बोर्डों?

मुद्रित बोर्डोंया बोर्डों, एक प्लेट या पैनल है जिसमें ढांकता हुआ आधार की सतह पर स्थित एक या दो प्रवाहकीय पैटर्न होते हैं, या मात्रा में और ढांकता हुआ आधार की सतह पर स्थित प्रवाहकीय पैटर्न की एक प्रणाली होती है, जो एक सर्किट आरेख के अनुसार परस्पर जुड़ी होती है। इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों, क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स और उस पर स्थापित विद्युत उत्पादों के विद्युत कनेक्शन और यांत्रिक बन्धन के लिए - निष्क्रिय और सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक।

सरल मुद्रित बोर्डोंओह है बोर्डों, जिसमें एक तरफ तांबे के कंडक्टर होते हैं मुद्रित बोर्डोंएसऔर प्रवाहकीय पैटर्न के तत्वों को इसकी केवल एक सतह पर जोड़ता है। ऐसा बोर्डोंएसएकल परत के रूप में जाना जाता है मुद्रित बोर्डोंएसया एकतरफा मुद्रित बोर्डोंएस(संक्षिप्त रूप में अकी).

आज, उत्पादन में सबसे लोकप्रिय और सबसे व्यापक मुद्रित बोर्डोंएस, जिसमें दो परतें होती हैं, यानी दोनों तरफ एक प्रवाहकीय पैटर्न होता है बोर्डोंएस- दो तरफा (डबल-परत) मुद्रित बोर्डोंएस(संक्षिप्त रूप में) डीपीपी). परतों के बीच कंडक्टरों को जोड़ने के लिए थ्रू कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। इंस्टालेशनधातुकृत और संक्रमणकालीन छेद। हालाँकि, डिज़ाइन की भौतिक जटिलता पर निर्भर करता है मुद्रित बोर्डोंएस, जब वायरिंग दोनों तरफ हो बोर्डोंउत्पादन में बहुत अधिक जटिल नहीं होता है आदेशउपलब्ध बहुपरत मुद्रित बोर्डोंएस(संक्षिप्त रूप में) एमपीपी), जहां प्रवाहकीय पैटर्न न केवल दो बाहरी किनारों पर बनता है बोर्डोंएस, लेकिन ढांकता हुआ की आंतरिक परतों में भी। जटिलता के आधार पर, बहु-परत मुद्रित बोर्डोंएस 4,6,...24 या अधिक परतों से बनाया जा सकता है।


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चित्र 1. दो-परत का एक उदाहरण मुद्रित बोर्डोंएससुरक्षात्मक सोल्डर मास्क और चिह्नों के साथ।

के लिए इंस्टालेशनइलेक्ट्रॉनिक घटक चालू मुद्रित बोर्डोंएस, एक तकनीकी संचालन की आवश्यकता होती है - सोल्डरिंग, पिघली हुई धातु को सम्मिलित करके विभिन्न धातुओं से बने भागों का स्थायी कनेक्शन प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है - सोल्डर, जिसमें अधिक होता है हल्का तापमानजुड़ने वाले हिस्सों की सामग्री की तुलना में पिघलना। भागों के सोल्डर संपर्कों, साथ ही सोल्डर और फ्लक्स को संपर्क में लाया जाता है और सोल्डर के पिघलने बिंदु से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, लेकिन सोल्डर किए जाने वाले भागों के पिघलने के तापमान से नीचे होता है। परिणामस्वरूप, सोल्डर अंदर चला जाता है तरल अवस्थाऔर भागों की सतहों को गीला कर देता है। इसके बाद, हीटिंग बंद हो जाता है और सोल्डर ठोस चरण में चला जाता है, जिससे एक कनेक्शन बनता है। यह प्रक्रिया मैन्युअल रूप से या विशेष उपकरणों का उपयोग करके की जा सकती है।

टांका लगाने से पहले, घटकों को रखा जाता है मुद्रित बोर्डोंई घटकों को छिद्रों के माध्यम से अंदर ले जाता है बोर्डोंएसऔर संपर्क पैड और/या छेद की धातुयुक्त आंतरिक सतह पर सोल्डर किए जाते हैं - तथाकथित। तकनीकी इंस्टालेशनछेदों में (THT थ्रू होल टेक्नोलॉजी - प्रौद्योगिकी इंस्टालेशनछिद्रों में या दूसरे शब्दों में - पिन इंस्टालेशनया डीआईपी इंस्टालेशन). इसके अलावा, अधिक प्रगतिशील सतह प्रौद्योगिकी तेजी से व्यापक हो गई है, खासकर बड़े पैमाने पर और बड़े पैमाने पर उत्पादन में। इंस्टालेशन- इसे टीएमपी (प्रौद्योगिकी) भी कहा जाता है इंस्टालेशनसतह पर) या श्रीमती(सतह माउंट प्रौद्योगिकी) या एसएमडी प्रौद्योगिकी (सतह माउंट डिवाइस से - सतह पर स्थापित एक उपकरण)। "पारंपरिक" तकनीक से इसका मुख्य अंतर इंस्टालेशनछेद में घटकों को स्थापित किया जाता है और भूमि पैड पर टांका लगाया जाता है, जो सतह पर प्रवाहकीय पैटर्न का हिस्सा होते हैं मुद्रित बोर्डोंएस. सतह प्रौद्योगिकी में इंस्टालेशनआमतौर पर, दो सोल्डरिंग विधियों का उपयोग किया जाता है: सोल्डर पेस्ट रिफ्लो सोल्डरिंग और वेव सोल्डरिंग। वेव सोल्डरिंग विधि का मुख्य लाभ सतह पर लगे दोनों घटकों को एक साथ सोल्डर करने की क्षमता है बोर्डोंएस, और छिद्रों में। उसी समय, वेव सोल्डरिंग सबसे अधिक उत्पादक सोल्डरिंग विधि है इंस्टालेशनई छेद में. रीफ़्लो सोल्डरिंग एक विशेष तकनीकी सामग्री - सोल्डर पेस्ट के उपयोग पर आधारित है। इसमें तीन मुख्य घटक होते हैं: सोल्डर, फ्लक्स (एक्टिवेटर्स) और ऑर्गेनिक फिलर्स। टांकने की क्रियाचिपकाएंडिस्पेंसर का उपयोग करके या उसके माध्यम से संपर्क पैड पर लगाया जाता है स्टैंसिल, फिर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को सोल्डर पेस्ट पर लीड के साथ स्थापित किया जाता है और फिर, सोल्डर पेस्ट में निहित सोल्डर को फिर से प्रवाहित करने की प्रक्रिया को गर्म करके विशेष ओवन में किया जाता है मुद्रित बोर्डोंएसघटकों के साथ.

टांका लगाने की प्रक्रिया के दौरान विभिन्न सर्किटों से कंडक्टरों के आकस्मिक शॉर्ट-सर्किट से बचने और/या रोकने के लिए, निर्माता मुद्रित बोर्डोंएक सुरक्षात्मक सोल्डर मास्क का उपयोग किया जाता है (अंग्रेजी सोल्डर मास्क; जिसे "ब्रिलियंट" के रूप में भी जाना जाता है) - टिकाऊ पॉलिमर सामग्री की एक परत जिसे कंडक्टरों को सोल्डरिंग के दौरान सोल्डर और फ्लक्स के प्रवेश से बचाने के साथ-साथ ओवरहीटिंग से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। टांकने की क्रिया नकाबकंडक्टरों को ढक देता है और पैड और ब्लेड कनेक्टर को खुला छोड़ देता है। सबसे आम सोल्डर मास्क रंगों का उपयोग किया जाता है मुद्रित बोर्डों x - हरा, फिर लाल और नीला। इसका ध्यान रखना चाहिए टांकने की क्रिया नकाबरक्षा नहीं करता बोर्डोंऑपरेशन के दौरान नमी से बोर्डोंएसऔर नमी संरक्षण के लिए विशेष कार्बनिक कोटिंग्स का उपयोग किया जाता है।

सबसे लोकप्रिय सीएडी कार्यक्रमों में मुद्रित बोर्डोंऔर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (संक्षिप्त रूप में CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro, Expedition PCB, Genesis), एक नियम के रूप में, सोल्डर मास्क से जुड़े नियम हैं। ये नियम उस दूरी/सेटबैक को परिभाषित करते हैं जिसे सोल्डर पैड के किनारे और सोल्डर मास्क के किनारे के बीच बनाए रखा जाना चाहिए। इस अवधारणा को चित्र 2(ए) में दर्शाया गया है।

सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग या मार्किंग।

मार्किंग (इंजी. सिल्कस्क्रीन, लीजेंड) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें निर्माता इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बारे में जानकारी लागू करता है और जो असेंबली, निरीक्षण और मरम्मत की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने में मदद करता है। आमतौर पर, संदर्भ बिंदुओं और इलेक्ट्रॉनिक घटकों की स्थिति, अभिविन्यास और रेटिंग को इंगित करने के लिए चिह्न लगाए जाते हैं। इसका उपयोग किसी भी डिज़ाइन उद्देश्य के लिए भी किया जा सकता है मुद्रित बोर्डोंउदाहरण के लिए, कंपनी का नाम, सेटअप निर्देश इंगित करें (यह पुराने मदरबोर्ड में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है बोर्डों x पर्सनल कंप्यूटर), आदि। मार्किंग दोनों तरफ लगाई जा सकती है बोर्डोंएसऔर इसे आमतौर पर सफेद, पीले या काले रंग के एक विशेष पेंट (थर्मल या यूवी इलाज के साथ) के साथ स्क्रीन प्रिंटिंग (सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग) का उपयोग करके लागू किया जाता है। चित्र 2 (बी) सफेद निशानों से बने घटकों के पदनाम और क्षेत्र को दर्शाता है।


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चित्र 2. मंच से मास्क तक की दूरी (ए) और चिह्न (बी)

सीएडी में परतों की संरचना

जैसा कि इस लेख की शुरुआत में बताया गया है, मुद्रित बोर्डोंएसकई परतों से बनाया जा सकता है। कब मुद्रित बोर्डों CAD का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया, अक्सर संरचना में देखा जा सकता है मुद्रित बोर्डोंएसकई परतें जो प्रवाहकीय सामग्री (तांबा) की वायरिंग के साथ आवश्यक परतों के अनुरूप नहीं हैं। उदाहरण के लिए, मार्किंग और सोल्डर मास्क परतें गैर-प्रवाहकीय परतें हैं। प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय परतों की उपस्थिति से भ्रम पैदा हो सकता है, क्योंकि निर्माता परत शब्द का उपयोग तब करते हैं जब उनका मतलब केवल प्रवाहकीय परतों से होता है। अब से, हम "सीएडी" के बिना "परतें" शब्द का उपयोग केवल प्रवाहकीय परतों के संदर्भ में करेंगे। यदि हम "सीएडी परतें" शब्द का उपयोग करते हैं तो हमारा मतलब सभी प्रकार की परतें, यानी प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय परतें हैं।

CAD में परतों की संरचना:

सीएडी परतें (प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय)

विवरण

शीर्ष सिल्कस्क्रीन - अंकन की शीर्ष परत (गैर-प्रवाहकीय)

शीर्ष सोल्डरमास्क - सोल्डर मास्क की शीर्ष परत (गैर-प्रवाहकीय)

शीर्ष पेस्ट मास्क - सोल्डर पेस्ट की शीर्ष परत (गैर-प्रवाहकीय)

शीर्ष परत 1 - पहली/शीर्ष परत (प्रवाहकीय)

इंट लेयर 2 - दूसरी/आंतरिक परत (प्रवाहकीय)

सब्सट्रेट - बुनियादी ढांकता हुआ (गैर-संचालन)

निचली परत n - निचली परत (प्रवाहकीय)

निचला पेस्ट मास्क - सोल्डर पेस्ट की निचली परत (गैर-प्रवाहकीय)

निचला सोल्डरमास्क सोल्डर मास्क की निचली परत (गैर-प्रवाहकीय)

निचला सिल्कस्क्रीन निचला अंकन परत (गैर-प्रवाहकीय)

चित्र 3 तीन दिखाता है विभिन्न संरचनाएँपरतें. नारंगी रंग प्रत्येक संरचना में प्रवाहकीय परतों को उजागर करता है। संरचना की ऊंचाई या मोटाई मुद्रित बोर्डोंएसउद्देश्य के आधार पर भिन्न हो सकता है, लेकिन सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली मोटाई 1.5 मिमी है।


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चित्र 3. 3 विभिन्न संरचनाओं का उदाहरण मुद्रित बोर्डों: 2-परत(ए), 4-परत(बी) और 6-परत(सी)

इलेक्ट्रॉनिक घटक आवास के प्रकार

आज बाजार में इलेक्ट्रॉनिक घटक आवास प्रकारों की एक विस्तृत विविधता मौजूद है। आमतौर पर, एक निष्क्रिय या सक्रिय तत्व के लिए कई प्रकार के आवास होते हैं। उदाहरण के लिए, आप क्यूएफपी पैकेज (अंग्रेजी क्वाड फ्लैट पैकेज से - सभी चार तरफ स्थित प्लेनर पिन के साथ माइक्रोक्रिकिट पैकेज का एक परिवार) और एलसीसी पैकेज (अंग्रेजी लीडलेस चिप कैरियर से -) दोनों में एक ही माइक्रोक्रिकिट पा सकते हैं। एक लो-प्रोफ़ाइल वर्गाकार सिरेमिक आवास जिसके नीचे संपर्क स्थित हैं)।

इलेक्ट्रॉनिक बाड़ों के मूल रूप से 3 बड़े परिवार हैं:

विवरण

के लिए आवास इंस्टालेशनउन छिद्रों में जिनके माध्यम से स्थापना के लिए संपर्क डिज़ाइन किए गए हैं इंस्टालेशननया छेद मुद्रित बोर्डोंई. ऐसे घटकों को विपरीत दिशा में टांका लगाया जाता है बोर्डोंएसजहां घटक डाला गया था. आमतौर पर ये घटक केवल एक तरफ लगे होते हैं मुद्रित बोर्डोंएस.

एसएमडी/ श्रीमती

सतह के लिए आवास इंस्टालेशन, जो एक तरफ सोल्डर किए गए हैं बोर्डोंएस, जहां घटक रखा गया है। इस प्रकार के आवास लेआउट का लाभ यह है कि इसे दोनों तरफ स्थापित किया जा सकता है मुद्रित बोर्डोंएसऔर इसके अलावा, ये घटक आवासों की तुलना में छोटे हैं इंस्टालेशनछेदों में डालें और आपको डिज़ाइन करने की अनुमति दें बोर्डोंएसछोटे आयाम और कंडक्टरों की सघन वायरिंग के साथ मुद्रित बोर्डोंएक्स।

(बॉल ग्रिड ऐरे - गेंदों की एक सरणी - सतह पर लगे एकीकृत सर्किट के लिए एक प्रकार का पैकेज)। बीजीएनिष्कर्ष माइक्रोक्रिकिट के पीछे संपर्क पैड पर लगाए गए सोल्डर की गेंदें हैं। माइक्रो सर्किट चालू है मुद्रित बोर्डोंई और के साथ गरम किया गया टांका स्टेशनया एक इन्फ्रारेड स्रोत ताकि गेंदें पिघलना शुरू हो जाएं। सतह का तनाव पिघले हुए सोल्डर को चिप को ठीक उसी स्थान पर ठीक करने के लिए मजबूर करता है जहां उसे होना चाहिए बोर्डोंयूरोपीय संघ बीजीएकंडक्टर की लंबाई बहुत छोटी है, और बीच की दूरी से निर्धारित होती है बोर्डोंओह और माइक्रोसर्किट, इस प्रकार अनुप्रयोग बीजीएआपको ऑपरेटिंग आवृत्तियों की सीमा बढ़ाने और सूचना प्रसंस्करण की गति बढ़ाने की अनुमति देता है। प्रौद्योगिकी भी बीजीएचिप और के बीच बेहतर थर्मल संपर्क है बोर्डोंओह, जो ज्यादातर मामलों में हीट सिंक स्थापित करने की आवश्यकता को समाप्त कर देता है, क्योंकि गर्मी क्रिस्टल से दूर चली जाती है बोर्डोंऔर अधिक कुशल. बहुधा बीजीएकंप्यूटर मोबाइल प्रोसेसर, चिपसेट और आधुनिक ग्राफिक्स प्रोसेसर में उपयोग किया जाता है।

संपर्क पैड मुद्रित बोर्डोंएस(अंग्रेजी भूमि)

संपर्क पैड मुद्रित बोर्डोंएस- प्रवाहकीय पैटर्न का हिस्सा मुद्रित बोर्डोंएस, स्थापित इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के विद्युत कनेक्शन के लिए उपयोग किया जाता है। संपर्क पैड मुद्रित बोर्डोंएससोल्डर मास्क के संपर्क में आने वाले भागों का प्रतिनिधित्व करता है तांबे का कंडक्टर, जहां घटक लीड को सोल्डर किया जाता है। पैड दो प्रकार के होते हैं - कॉन्टैक्ट पैड इंस्टालेशनके लिए छेद इंस्टालेशनसतह के लिए छिद्रों और तलीय पैडों में इंस्टालेशन- एसएमडी पैड. कभी-कभी, पैड के माध्यम से एसएमडी, पैड के माध्यम से बहुत समान होते हैं। इंस्टालेशनछिद्रों में.

चित्र 4 4 विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए पैड दिखाता है। क्रमशः IC1 के लिए आठ और R1 SMD पैड के लिए दो, साथ ही Q1 और PW इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए छेद वाले तीन पैड।


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चित्र 4. सतह क्षेत्र इंस्टालेशन(IC1, R1) और पैड के लिए इंस्टालेशनछिद्रों में (Q1, PW)।

तांबे के कंडक्टर

कॉपर कंडक्टर का उपयोग दो बिंदुओं को जोड़ने के लिए किया जाता है मुद्रित बोर्डोंई - उदाहरण के लिए, दो एसएमडी पैड के बीच कनेक्ट करने के लिए (चित्र 5.), या एक एसएमडी पैड को पैड से कनेक्ट करने के लिए इंस्टालेशनछेद या दो vias को जोड़ने के लिए।

कंडक्टरों की उनके माध्यम से बहने वाली धाराओं के आधार पर अलग-अलग गणना की गई चौड़ाई हो सकती है। साथ ही, उच्च आवृत्तियों पर, कंडक्टरों की चौड़ाई और उनके बीच के अंतराल की गणना करना आवश्यक है, क्योंकि कंडक्टर प्रणाली का प्रतिरोध, समाई और अधिष्ठापन उनकी लंबाई, चौड़ाई और उनकी सापेक्ष स्थिति पर निर्भर करता है।


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चित्र 5. दो कंडक्टरों के साथ दो एसएमडी चिप्स का कनेक्शन।

प्लेटेड वियास के माध्यम से मुद्रित बोर्डोंएस

जब आपको किसी घटक को कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है जो शीर्ष परत पर है मुद्रित बोर्डोंएसनिचली परत पर स्थित एक घटक के साथ, थ्रू-प्लेटेड विया का उपयोग किया जाता है जो विभिन्न परतों पर प्रवाहकीय पैटर्न के तत्वों को जोड़ता है मुद्रित बोर्डोंएस. ये छेद करंट को गुजरने देते हैं मुद्रित बोर्डोंयू चित्र 6 दो तारों को दिखाता है जो ऊपरी परत पर एक घटक के पैड पर शुरू होते हैं और निचली परत पर दूसरे घटक के पैड पर समाप्त होते हैं। प्रत्येक कंडक्टर का अपना छेद होता है, जो ऊपरी परत से निचली परत तक करंट का संचालन करता है।


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चित्र 6. विभिन्न पक्षों पर कंडक्टरों और धातुयुक्त विअस के माध्यम से दो माइक्रो सर्किट का कनेक्शन मुद्रित बोर्डोंएस

चित्र 7 4-परत के क्रॉस सेक्शन का अधिक विस्तृत दृश्य देता है मुद्रित बोर्डों. यहां रंग निम्नलिखित परतों को दर्शाते हैं:

मॉडल पर मुद्रित बोर्डोंएस, चित्र 7 एक कंडक्टर (लाल) दिखाता है जो ऊपरी प्रवाहकीय परत से संबंधित है, और जो गुजरता है बोर्डों y थ्रू-थ्रू का उपयोग करते हुए, और फिर निचली परत (नीला) के साथ अपना पथ जारी रखता है।


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चित्र 7. ऊपरी परत से गुजरने वाला कंडक्टर मुद्रित बोर्डों y और निचली परत पर अपना पथ जारी रख रहा है।

"अंधा" धातुयुक्त छेद मुद्रित बोर्डोंएस

एचडीआई (उच्च घनत्व इंटरकनेक्ट) में मुद्रित बोर्डों x, दो से अधिक परतों का उपयोग करना आवश्यक है, जैसा चित्र 7 में दिखाया गया है। आमतौर पर, बहु-परत संरचनाओं में मुद्रित बोर्डोंएसजिस पर कई आईसी स्थापित किए जाते हैं, पावर और ग्राउंड (वीसीसी या जीएनडी) के लिए अलग-अलग परतों का उपयोग किया जाता है, और इस प्रकार बाहरी सिग्नल परतें पावर रेल से मुक्त हो जाती हैं, जिससे सिग्नल तारों को रूट करना आसान हो जाता है। ऐसे मामले भी हैं जहां सिग्नल कंडक्टरों को आवश्यक विशेषता प्रतिबाधा, गैल्वेनिक अलगाव आवश्यकताओं और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रतिरोध की आवश्यकताओं के साथ समाप्त होने के लिए सबसे छोटे पथ के साथ बाहरी परत (ऊपर या नीचे) से गुजरना होगा। इस प्रकार के कनेक्शन के लिए, ब्लाइंड मेटलाइज्ड छेद का उपयोग किया जाता है (ब्लाइंड वाया - "ब्लाइंड" या "ब्लाइंड")। यह बाहरी परत को एक या अधिक आंतरिक परतों से जोड़ने वाले छिद्रों को संदर्भित करता है, जो कनेक्शन को न्यूनतम ऊंचाई पर रखने की अनुमति देता है। एक अंधा छेद बाहरी परत पर शुरू होता है और भीतरी परत पर समाप्त होता है, यही कारण है कि इसके उपसर्ग में "अंधा" जोड़ा जाता है।

यह पता लगाने के लिए कि कौन सा छेद मौजूद है बोर्डोंई, आप डाल सकते हैं मुद्रित बोर्डोंप्रकाश स्रोत के ऊपर और देखें - यदि आपको छेद के माध्यम से स्रोत से प्रकाश आता हुआ दिखाई देता है, तो यह एक संक्रमण छेद है, अन्यथा यह अंधा है।

ब्लाइंड विया डिज़ाइन में उपयोग के लिए उपयोगी होते हैं बोर्डोंएस, जब आपका आकार सीमित हो और घटकों को रखने और सिग्नल तारों को रूट करने के लिए बहुत कम जगह हो। आप इलेक्ट्रॉनिक घटकों को दोनों तरफ रख सकते हैं और वायरिंग और अन्य घटकों के लिए जगह बढ़ा सकते हैं। यदि परिवर्तन अंधों के बजाय छिद्रों के माध्यम से किया जाता है, तो आपको छिद्रों के लिए अतिरिक्त स्थान की आवश्यकता होगी छेद दोनों तरफ जगह घेरता है। उसी समय, चिप बॉडी के नीचे अंधे छेद स्थित हो सकते हैं - उदाहरण के लिए, बड़े और जटिल तारों के लिए बीजीएअवयव।

चित्र 8 तीन छेद दिखाता है जो चार-परत का हिस्सा हैं मुद्रित बोर्डोंएस. यदि हम बाएं से दाएं देखें, तो पहली चीज जो हम देखेंगे वह सभी परतों के माध्यम से एक छेद है। दूसरा छेद ऊपरी परत से शुरू होता है और दूसरी आंतरिक परत - L1-L2 ब्लाइंड थ्रू पर समाप्त होता है। अंत में, तीसरा छेद निचली परत में शुरू होता है और तीसरी परत में समाप्त होता है, इसलिए हम कहते हैं कि यह L3-L4 के माध्यम से एक अंधा है।

इस प्रकार के छेद का मुख्य नुकसान यह है कि यह अधिक होता है उच्च कीमतउत्पादन मुद्रित बोर्डोंएसछेद के माध्यम से विकल्प की तुलना में, अंधे छेद के साथ।


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चित्र 8. थ्रू-थ्रू और ब्लाइंड विया की तुलना।

छुपे हुए वियास

अंग्रेज़ी दफन के माध्यम से - "छिपा हुआ", "दफनाया हुआ", "अंतर्निहित"। ये vias अंधे vias के समान हैं, सिवाय इसके कि वे आंतरिक परतों पर शुरू और समाप्त होते हैं। यदि हम चित्र 9 को बाएँ से दाएँ देखें, तो हम देख सकते हैं कि पहला छेद सभी परतों से होकर गुजरता है। दूसरा L1-L2 के माध्यम से एक अंधा है, और अंतिम L2-L3 के माध्यम से एक छिपा हुआ है, जो दूसरी परत पर शुरू होता है और तीसरी परत पर समाप्त होता है।


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चित्र 9. वाया वाया, ब्लाइंड होल और दबे हुए होल की तुलना।

ब्लाइंड और छुपे हुए वाया के लिए विनिर्माण प्रौद्योगिकी

ऐसे छेदों के निर्माण की तकनीक अलग-अलग हो सकती है, जो डेवलपर द्वारा निर्धारित डिज़ाइन और क्षमताओं के आधार पर भिन्न हो सकती है कारखानाएक विनिर्माता। हम दो मुख्य प्रकारों में अंतर करेंगे:

    छेद दो तरफा वर्कपीस में ड्रिल किया जाता है डीपीपी, धातुकृत, नक़्क़ाशीदार और फिर यह वर्कपीस, अनिवार्य रूप से एक तैयार दो-परत मुद्रित बोर्डों, मल्टीलेयर प्रीफॉर्म के हिस्से के रूप में प्रीप्रेग के माध्यम से दबाया गया मुद्रित बोर्डोंएस. यदि यह रिक्त स्थान "पाई" के शीर्ष पर है एमपीपी, तो हमें ब्लाइंड होल मिलते हैं, यदि बीच में है, तो हमें छुपे हुए वाया मिलते हैं।

  1. संपीड़ित वर्कपीस में एक छेद ड्रिल किया जाता है एमपीपी, ड्रिलिंग गहराई को आंतरिक परतों के पैड पर सटीक रूप से हिट करने के लिए नियंत्रित किया जाता है, और फिर छेद का धातुकरण होता है। इस तरह हमें केवल अंधे छेद ही मिलते हैं।

जटिल संरचनाओं में एमपीपीउपरोक्त प्रकार के छिद्रों के संयोजन का उपयोग किया जा सकता है - चित्र 10।


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चित्र 10. प्रकारों के माध्यम से एक विशिष्ट संयोजन का उदाहरण।

ध्यान दें कि ब्लाइंड होल के उपयोग से कभी-कभी परतों की कुल संख्या में बचत, बेहतर ट्रैसेबिलिटी और आकार में कमी के कारण समग्र रूप से परियोजना की लागत में कमी आ सकती है। मुद्रित बोर्डोंएस, साथ ही बेहतर पिचों के साथ घटकों को लागू करने की क्षमता। हालाँकि, प्रत्येक विशिष्ट मामले में उनके उपयोग पर निर्णय व्यक्तिगत और उचित रूप से किया जाना चाहिए। हालाँकि, किसी को अंधे और छिपे हुए छिद्रों की जटिलता और विविधता का अति प्रयोग नहीं करना चाहिए। अनुभव से पता चलता है कि जब किसी डिज़ाइन में किसी अन्य प्रकार का ब्लाइंड होल जोड़ने या परतों की एक और जोड़ी जोड़ने के बीच चयन किया जाता है, तो कुछ परतें जोड़ना बेहतर होता है। किसी भी मामले में, डिज़ाइन एमपीपीइसे इस बात को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि इसे उत्पादन में कैसे लागू किया जाएगा।

धातु सुरक्षात्मक कोटिंग्स समाप्त करें

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सही और विश्वसनीय सोल्डर कनेक्शन प्राप्त करना कई डिजाइन और प्रक्रिया कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें जुड़े हुए तत्वों की सोल्डरबिलिटी का उचित स्तर भी शामिल है, जैसे कि घटक और मुद्रितकंडक्टर. सोल्डरबिलिटी बनाए रखने के लिए मुद्रित बोर्डोंपहले इंस्टालेशनइलेक्ट्रॉनिक घटक, कोटिंग की समतलता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हैं इंस्टालेशनसोल्डर जोड़ों, पैड की तांबे की सतह को संरक्षित किया जाना चाहिए मुद्रित बोर्डोंएसऑक्सीकरण से, तथाकथित परिष्करण धातु सुरक्षात्मक कोटिंग।

अलग-अलग देखने पर मुद्रित बोर्डोंएस, आप देख सकते हैं कि संपर्क पैड में लगभग कभी भी तांबे का रंग नहीं होता है, अक्सर और अधिकतर वे चांदी, चमकदार सोना या मैट ग्रे होते हैं। ये रंग परिष्करण धातु सुरक्षात्मक कोटिंग्स के प्रकार निर्धारित करते हैं।

टांका लगाने वाली सतहों की सुरक्षा का सबसे आम तरीका मुद्रित बोर्डोंसिल्वर टिन-लेड मिश्र धातु (POS-63) - HASL की एक परत के साथ तांबे के संपर्क पैड की कोटिंग है। सर्वाधिक निर्मित मुद्रित बोर्डोंएचएएसएल विधि द्वारा संरक्षित। हॉट टिनिंग एचएएसएल - हॉट टिनिंग प्रक्रिया बोर्डोंएस, पिघले हुए सोल्डर के स्नान में सीमित समय के लिए डुबाकर और गर्म हवा की धारा बहाकर, अतिरिक्त सोल्डर को हटाकर और कोटिंग को समतल करके तेजी से हटाया जाता है। यह कोटिंग कई लोगों पर हावी है हाल के वर्ष, इसकी गंभीर तकनीकी सीमाओं के बावजूद। बेनीएस, इस तरह से उत्पादित, हालांकि वे पूरे भंडारण अवधि के दौरान अच्छी तरह से सोल्डरबिलिटी बनाए रखते हैं, कुछ अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त हैं। इसमें अत्यधिक एकीकृत तत्वों का उपयोग किया गया है श्रीमतीप्रौद्योगिकियों इंस्टालेशन, संपर्क पैड की आदर्श समतलता (समतलता) की आवश्यकता होती है मुद्रित बोर्डों. पारंपरिक एचएएसएल कोटिंग्स समतलीय आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती हैं।

कोटिंग प्रौद्योगिकियाँ जो समतलीय आवश्यकताओं को पूरा करती हैं, रासायनिक रूप से लागू कोटिंग्स हैं:

इमर्शन गोल्ड प्लेटिंग (इलेक्ट्रोलेस निकेल / इमर्शन गोल्ड - ENIG), जो निकल सबलेयर पर लगाई गई एक पतली सोने की फिल्म है। सोने का कार्य अच्छी सोल्डरबिलिटी प्रदान करना और निकल को ऑक्सीकरण से बचाना है, और निकल स्वयं सोने और तांबे के पारस्परिक प्रसार को रोकने में बाधा के रूप में कार्य करता है। यह कोटिंग बिना किसी क्षति के संपर्क पैड की उत्कृष्ट समतलता सुनिश्चित करती है मुद्रित बोर्डों, टिन-आधारित सोल्डरों से बने सोल्डर जोड़ों की पर्याप्त मजबूती सुनिश्चित करता है। उनका मुख्य नुकसान उत्पादन की उच्च लागत है।

इमर्शन टिन (आईएसएन) - ग्रे मैट रासायनिक कोटिंग जो उच्च समतलता प्रदान करती है मुद्रितसाइटों बोर्डोंएसऔर ENIG की तुलना में सभी सोल्डरिंग विधियों के साथ संगत। इमर्शन टिन लगाने की प्रक्रिया इमर्शन गोल्ड लगाने की प्रक्रिया के समान है। विसर्जन टिन लंबी अवधि के भंडारण के बाद अच्छी सोल्डरबिलिटी प्रदान करता है, जो संपर्क पैड के तांबे और टिन के बीच एक बाधा के रूप में ऑर्गेनोमेटल सबलेयर की शुरूआत से सुनिश्चित होता है। तथापि, बोर्डोंएस, विसर्जन टिन के साथ लेपित, सावधानीपूर्वक रखरखाव की आवश्यकता होती है और सूखी भंडारण अलमारियाँ में वैक्यूम-पैक किया जाना चाहिए बोर्डोंएसइस कोटिंग के साथ कीबोर्ड/टच पैनल के उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

ब्लेड कनेक्टर के साथ कंप्यूटर और उपकरणों का संचालन करते समय, ब्लेड कनेक्टर के संपर्क ऑपरेशन के दौरान घर्षण के अधीन होते हैं। बोर्डोंएसइसलिए, अंतिम संपर्कों को सोने की मोटी और अधिक कठोर परत के साथ इलेक्ट्रोप्लेटेड किया जाता है। चाकू कनेक्टर्स (गोल्ड फिंगर्स) की गैल्वेनिक गिल्डिंग - नी/एयू परिवार की कोटिंग, कोटिंग की मोटाई: 5 -6 नी; 1.5 - 3 µm एयू. कोटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल जमाव (इलेक्ट्रोप्लेटिंग) द्वारा लागू की जाती है और मुख्य रूप से अंत संपर्कों और लैमेलस पर उपयोग की जाती है। मोटी, सोने की कोटिंग में उच्च यांत्रिक शक्ति, घर्षण और प्रतिकूल प्रभावों का प्रतिरोध होता है पर्यावरण. अपरिहार्य जहां विश्वसनीय और टिकाऊ विद्युत संपर्क सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।


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चित्र 11. धातु सुरक्षात्मक कोटिंग्स के उदाहरण - टिन-सीसा, विसर्जन सोना चढ़ाना, विसर्जन टिन, ब्लेड कनेक्टर्स की इलेक्ट्रोप्लेटिंग।
प्रिंटेड सर्किट बोर्ड क्या है

मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी, या मुद्रित वायरिंग बोर्ड, पीडब्लूबी) एक ढांकता हुआ प्लेट है जिसकी सतह और/या आयतन पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के विद्युत प्रवाहकीय सर्किट बनते हैं। एक मुद्रित सर्किट बोर्ड को विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों को विद्युत और यांत्रिक रूप से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इलेक्ट्रॉनिक घटक उनके टर्मिनलों द्वारा एक प्रवाहकीय पैटर्न के तत्वों से जुड़े होते हैं, आमतौर पर सोल्डरिंग द्वारा।

भिन्न दीवार पर चढ़ा हुआमुद्रित सर्किट बोर्ड पर, विद्युत प्रवाहकीय पैटर्न पन्नी से बना होता है, जो पूरी तरह से एक ठोस इन्सुलेट बेस पर स्थित होता है। मुद्रित सर्किट बोर्ड में लीडेड या प्लेनर घटकों को माउंट करने के लिए माउंटिंग छेद और पैड होते हैं। इसके अलावा, में प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्सबोर्ड की विभिन्न परतों पर स्थित फ़ॉइल अनुभागों के विद्युत कनेक्शन के लिए वाया हैं। बोर्ड के बाहर, एक सुरक्षात्मक कोटिंग ("सोल्डर मास्क") और चिह्न (डिज़ाइन दस्तावेज़ के अनुसार ड्राइंग और पाठ का समर्थन) आमतौर पर लगाए जाते हैं।

विद्युत प्रवाहकीय पैटर्न वाली परतों की संख्या के आधार पर, मुद्रित सर्किट बोर्डों को विभाजित किया जाता है:

    एक तरफा (ओएसपी): ढांकता हुआ शीट के एक तरफ पन्नी की केवल एक परत चिपकी होती है।

    दो तरफा (डीपीपी): पन्नी की दो परतें।

    मल्टीलेयर (एमएलपी): न केवल बोर्ड के दोनों किनारों पर, बल्कि ढांकता हुआ की आंतरिक परतों में भी पन्नी। मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड कई एकल-पक्षीय या दो-तरफा बोर्डों को एक साथ जोड़कर बनाए जाते हैं।

जैसे-जैसे डिज़ाइन किए गए उपकरणों की जटिलता और स्थापना घनत्व बढ़ता है, बोर्डों पर परतों की संख्या बढ़ती है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड का आधार एक ढांकता हुआ है; सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री फाइबरग्लास और गेटिनैक्स हैं। इसके अलावा, मुद्रित सर्किट बोर्डों का आधार ढांकता हुआ (उदाहरण के लिए, एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम) के साथ लेपित धातु का आधार हो सकता है; ढांकता हुआ के शीर्ष पर पटरियों की तांबे की पन्नी लगाई जाती है। ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक घटकों से कुशल गर्मी हटाने के लिए पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है। इस मामले में, बोर्ड का धातु आधार रेडिएटर से जुड़ा होता है। माइक्रोवेव रेंज में और 260 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम करने वाले मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री फ्लोरोप्लास्टिक ग्लास फैब्रिक (उदाहरण के लिए, एफएएफ -4 डी) और सिरेमिक के साथ प्रबलित होती है। लचीले सर्किट बोर्ड कैप्टन जैसी पॉलीमाइड सामग्री से बनाए जाते हैं।

बोर्ड बनाने के लिए हम किस सामग्री का उपयोग करेंगे?

बोर्ड बनाने के लिए सबसे आम, किफायती सामग्री गेटिनैक्स और फाइबरग्लास हैं। बैक्लाइट वार्निश के साथ गर्भवती गेटिनैक्स पेपर, एपॉक्सी के साथ फाइबरग्लास टेक्स्टोलाइट। हम निश्चित रूप से फ़ाइबरग्लास का उपयोग करेंगे!

फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास लेमिनेट कांच के कपड़ों से बनी चादरें होती हैं, जिन्हें एपॉक्सी रेजिन पर आधारित बाइंडर से संसेचित किया जाता है और दोनों तरफ 35 माइक्रोन मोटी कॉपर इलेक्ट्रोलाइटिक गैल्वेनिक प्रतिरोधी फ़ॉइल से पंक्तिबद्ध किया जाता है। अत्यंत अनुमेय तापमान-60ºС से +105ºС तक. इसमें बहुत उच्च यांत्रिक और विद्युत इन्सुलेशन गुण हैं और इसे काटने, ड्रिलिंग, मुद्रांकन द्वारा आसानी से मशीनीकृत किया जा सकता है।

फ़ाइबरग्लास का उपयोग मुख्य रूप से 1.5 मिमी की मोटाई के साथ एकल या दो तरफा और 35 माइक्रोन या 18 माइक्रोन की मोटाई के साथ तांबे की पन्नी के साथ किया जाता है। हम 35 माइक्रोन की मोटाई वाली फ़ॉइल के साथ 0.8 मिमी की मोटाई के साथ एक तरफा फाइबरग्लास लैमिनेट का उपयोग करेंगे (क्यों नीचे विस्तार से चर्चा की जाएगी)।

घर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने की विधियाँ

बोर्डों का उत्पादन रासायनिक और यंत्रवत् किया जा सकता है।

रासायनिक विधि से, उन स्थानों पर जहां बोर्ड पर ट्रैक (पैटर्न) होना चाहिए, पन्नी पर एक सुरक्षात्मक संरचना (वार्निश, टोनर, पेंट, आदि) लगाई जाती है। इसके बाद, बोर्ड को एक विशेष घोल (फेरिक क्लोराइड, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और अन्य) में डुबोया जाता है जो तांबे की पन्नी को "संक्षारित" करता है, लेकिन सुरक्षात्मक संरचना को प्रभावित नहीं करता है। परिणामस्वरूप, तांबा सुरक्षात्मक संरचना के अंतर्गत रहता है। सुरक्षात्मक संरचना को बाद में एक विलायक के साथ हटा दिया जाता है और तैयार बोर्ड बना रहता है।

यांत्रिक विधि में एक स्केलपेल (मैन्युअल उत्पादन के लिए) या एक मिलिंग मशीन का उपयोग किया जाता है। एक विशेष कटर पन्नी पर खांचे बनाता है, अंततः पन्नी के साथ द्वीप छोड़ देता है - आवश्यक पैटर्न।

मिलिंग मशीनें काफी महंगी हैं, और मिलिंग मशीनें स्वयं महंगी हैं और उनके पास कम संसाधन हैं। इसलिए हम इस पद्धति का उपयोग नहीं करेंगे.

सबसे सरल रासायनिक विधि मैनुअल है। रिसोग्राफ़ वार्निश का उपयोग करके, हम बोर्ड पर ट्रैक बनाते हैं और फिर उन्हें एक समाधान के साथ खोदते हैं। यह विधि बहुत पतले निशान वाले जटिल बोर्ड बनाने की अनुमति नहीं देती है - इसलिए यह हमारा मामला भी नहीं है।


सर्किट बोर्ड बनाने की अगली विधि फोटोरेसिस्ट का उपयोग करना है। यह एक बहुत ही सामान्य तकनीक है (कारखाने में इस विधि का उपयोग करके बोर्ड बनाए जाते हैं) और अक्सर इसका उपयोग घर पर किया जाता है। इंटरनेट पर इस तकनीक का उपयोग करके बोर्ड बनाने के बहुत सारे लेख और तरीके हैं। यह बहुत अच्छे और दोहराने योग्य परिणाम देता है। हालाँकि, यह भी हमारा विकल्प नहीं है। इसका मुख्य कारण महंगी सामग्री (फोटोरेसिस्ट, जो समय के साथ खराब भी हो जाती है) है, साथ ही अतिरिक्त उपकरण(यूवी रोशनी लैंप, लैमिनेटर)। बेशक, यदि आपके घर पर सर्किट बोर्ड का बड़े पैमाने पर उत्पादन होता है - तो फोटोरेसिस्ट बेजोड़ है - हम इसमें महारत हासिल करने की सलाह देते हैं। यह भी ध्यान देने योग्य है कि उपकरण और फोटोरेसिस्ट तकनीक हमें सर्किट बोर्डों पर सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग और सुरक्षात्मक मास्क का उत्पादन करने की अनुमति देती है।

लेजर प्रिंटर के आगमन के साथ, रेडियो शौकीनों ने सर्किट बोर्ड के निर्माण के लिए सक्रिय रूप से उनका उपयोग करना शुरू कर दिया। जैसा कि आप जानते हैं, एक लेज़र प्रिंटर प्रिंट करने के लिए "टोनर" का उपयोग करता है। यह एक विशेष पाउडर है जो तापमान के तहत सिंटर होता है और कागज से चिपक जाता है - परिणाम एक ड्राइंग है। टोनर विभिन्न रसायनों के प्रति प्रतिरोधी है, जो इसे तांबे की सतह पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।

तो, हमारी विधि टोनर को कागज से तांबे की पन्नी की सतह पर स्थानांतरित करना है और फिर एक पैटर्न बनाने के लिए एक विशेष समाधान के साथ बोर्ड को खोदना है।

उपयोग में आसानी के कारण, यह विधि शौकिया रेडियो में बहुत व्यापक हो गई है। यदि आप Yandex या Google में टाइप करते हैं कि टोनर को कागज से बोर्ड में कैसे स्थानांतरित किया जाए, तो आपको तुरंत "LUT" - लेजर इस्त्री तकनीक जैसे शब्द मिलेंगे। इस तकनीक का उपयोग करने वाले बोर्ड इस प्रकार बनाए जाते हैं: पटरियों का पैटर्न एक दर्पण संस्करण में मुद्रित होता है, कागज को तांबे पर पैटर्न के साथ बोर्ड पर लगाया जाता है, इस कागज के शीर्ष को इस्त्री किया जाता है, टोनर नरम हो जाता है और चिपक जाता है तख़्ता। फिर कागज को पानी में भिगोया जाता है और बोर्ड तैयार हो जाता है।

इस तकनीक का उपयोग करके बोर्ड कैसे बनाया जाए, इसके बारे में इंटरनेट पर "दस लाख" लेख हैं। लेकिन इस तकनीक के कई नुकसान हैं जिसके लिए खुद को इसमें ढालने के लिए सीधे हाथ और बहुत लंबे समय की आवश्यकता होती है। यानी आपको इसे महसूस करने की जरूरत है। भुगतान पहली बार नहीं निकलते, वे हर बार निकलते हैं। कई सुधार हैं - एक लैमिनेटर का उपयोग करना (संशोधन के साथ - सामान्य में पर्याप्त तापमान नहीं होता है), जो आपको बहुत अच्छे परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है। यहां तक ​​कि विशेष हीट प्रेस बनाने की भी विधियां हैं, लेकिन इन सबके लिए फिर से विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। LUT प्रौद्योगिकी के मुख्य नुकसान:

    ज़्यादा गरम होना - पटरियाँ फैल जाती हैं - चौड़ी हो जाती हैं

    अंडरहीटिंग - पटरियाँ कागज़ पर बनी रहती हैं

    कागज को बोर्ड पर "तला हुआ" किया जाता है - गीला होने पर भी इसे निकालना मुश्किल होता है - परिणामस्वरूप, टोनर क्षतिग्रस्त हो सकता है। कौन सा पेपर चुनना है, इसके बारे में इंटरनेट पर बहुत सारी जानकारी है।

    झरझरा टोनर - कागज हटाने के बाद, टोनर में माइक्रोप्रोर्स रह जाते हैं - उनके माध्यम से बोर्ड को भी उकेरा जाता है - जंग लगे ट्रैक प्राप्त होते हैं

    परिणाम की पुनरावृत्ति - आज उत्कृष्ट, कल खराब, फिर अच्छा - स्थिर परिणाम प्राप्त करना बहुत कठिन है - टोनर को गर्म करने के लिए आपको सख्ती से स्थिर तापमान की आवश्यकता होती है, आपको बोर्ड पर स्थिर संपर्क दबाव की आवश्यकता होती है।

वैसे, मैं इस पद्धति का उपयोग करके बोर्ड बनाने में असमर्थ था। मैंने इसे पत्रिकाओं और लेपित कागज़ दोनों पर करने का प्रयास किया। नतीजतन, मैंने बोर्ड भी खराब कर दिए - ज़्यादा गरम होने के कारण तांबा फूल गया।

किसी कारण से, टोनर स्थानांतरण की एक अन्य विधि - कोल्ड केमिकल ट्रांसफर विधि - के बारे में इंटरनेट पर अनुचित रूप से बहुत कम जानकारी है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि टोनर अल्कोहल में घुलनशील नहीं है, लेकिन एसीटोन में घुलनशील है। परिणामस्वरूप, यदि आप एसीटोन और अल्कोहल का मिश्रण चुनते हैं जो केवल टोनर को नरम करेगा, तो इसे कागज के बोर्ड पर "फिर से चिपकाया" जा सकता है। मुझे वास्तव में यह विधि पसंद आई और तुरंत फल मिला - पहला बोर्ड तैयार था। हालाँकि, जैसा कि बाद में पता चला, मुझे कहीं भी ऐसी विस्तृत जानकारी नहीं मिली जो 100% परिणाम दे सके। हमें एक ऐसी विधि की आवश्यकता है जिससे एक बच्चा भी बोर्ड बना सके। लेकिन दूसरी बार जब बोर्ड बनाने में बात नहीं बनी तो फिर जरूरी सामग्री चुनने में काफी समय लग गया।

परिणामस्वरूप, बहुत प्रयास के बाद, क्रियाओं का एक क्रम विकसित किया गया, सभी घटकों का चयन किया गया जो 100% नहीं तो 95% अच्छे परिणाम देते हैं। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह प्रक्रिया इतनी सरल है कि बच्चा पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से बोर्ड बना सकता है। यह वह विधि है जिसका हम उपयोग करेंगे. (बेशक, आप इसे आदर्श पर लाना जारी रख सकते हैं - यदि आप बेहतर करते हैं, तो लिखें)। इस विधि के लाभ:

    सभी अभिकर्मक सस्ते, सुलभ और सुरक्षित हैं

    किसी अतिरिक्त उपकरण की आवश्यकता नहीं है (आयरन, लैंप, लैमिनेटर - कुछ भी नहीं, हालाँकि नहीं - आपको एक सॉस पैन की आवश्यकता है)

    बोर्ड को नुकसान पहुंचाने का कोई तरीका नहीं है - बोर्ड बिल्कुल भी गर्म नहीं होता है

    कागज अपने आप निकल जाता है - आप टोनर ट्रांसफर का परिणाम देख सकते हैं - जहां ट्रांसफर नहीं निकला

    टोनर में कोई छिद्र नहीं होते हैं (उन्हें कागज से सील कर दिया जाता है) - इसलिए, कोई मोर्डेंट नहीं होते हैं

    हम 1-2-3-4-5 करते हैं और हमें हमेशा एक ही परिणाम मिलता है - लगभग 100% दोहराव

शुरू करने से पहले, आइए देखें कि हमें किन बोर्डों की आवश्यकता है और हम इस पद्धति का उपयोग करके घर पर क्या कर सकते हैं।

निर्मित बोर्डों के लिए बुनियादी आवश्यकताएँ

हम आधुनिक सेंसर और माइक्रो सर्किट का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर पर उपकरण बनाएंगे। माइक्रोचिप्स छोटे और छोटे होते जा रहे हैं। तदनुसार, बोर्डों के लिए निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए:

    बोर्ड दो तरफा होना चाहिए (एक नियम के रूप में, एक तरफा बोर्ड को तार करना बहुत मुश्किल है, घर पर चार परत वाले बोर्ड बनाना काफी मुश्किल है, हस्तक्षेप से बचाने के लिए माइक्रोकंट्रोलर को जमीन की परत की आवश्यकता होती है)

    पटरियाँ 0.2 मिमी मोटी होनी चाहिए - यह आकार काफी है - 0.1 मिमी और भी बेहतर होगा - लेकिन टांका लगाने के दौरान नक़्क़ाशी होने और पटरी के निकलने की संभावना रहती है

    पटरियों के बीच का अंतराल 0.2 मिमी है - यह लगभग सभी सर्किटों के लिए पर्याप्त है। अंतर को 0.1 मिमी तक कम करने से पटरियों का विलय हो सकता है और शॉर्ट सर्किट के लिए बोर्ड की निगरानी करने में कठिनाई हो सकती है।

हम सुरक्षात्मक मास्क का उपयोग नहीं करेंगे, न ही हम सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग करेंगे - इससे उत्पादन जटिल हो जाएगा, और यदि आप अपने लिए बोर्ड बना रहे हैं, तो इसकी कोई आवश्यकता नहीं है। फिर, इंटरनेट पर इस विषय पर बहुत सारी जानकारी है, और यदि आप चाहें, तो आप स्वयं "मैराथन" कर सकते हैं।

हम बोर्डों पर टिन नहीं लगाएंगे, यह भी आवश्यक नहीं है (जब तक कि आप 100 वर्षों के लिए कोई उपकरण नहीं बना रहे हों)। सुरक्षा के लिए हम वार्निश का उपयोग करेंगे. हमारा मुख्य लक्ष्य घर पर डिवाइस के लिए जल्दी, कुशलतापूर्वक और सस्ते में एक बोर्ड बनाना है।

तैयार बोर्ड इस प्रकार दिखता है। हमारी विधि द्वारा निर्मित - ट्रैक 0.25 और 0.3, दूरियाँ 0.2

2 एकल-पक्षीय बोर्डों से दो-तरफा बोर्ड कैसे बनाएं

दो तरफा बोर्ड बनाने की चुनौतियों में से एक है किनारों को संरेखित करना ताकि विअस लाइन हो जाए। आमतौर पर इसके लिए एक "सैंडविच" बनाया जाता है। कागज की एक शीट पर दो पक्ष एक साथ मुद्रित होते हैं। शीट को आधे में मोड़ा जाता है, और किनारों को विशेष चिह्नों का उपयोग करके सटीक रूप से संरेखित किया जाता है। दो तरफा टेक्स्टोलाइट अंदर रखा गया है। LUT विधि से, ऐसे सैंडविच को इस्त्री किया जाता है और एक दो तरफा बोर्ड प्राप्त किया जाता है।

हालाँकि, कोल्ड टोनर स्थानांतरण विधि के साथ, स्थानांतरण स्वयं एक तरल का उपयोग करके किया जाता है। और इसलिए एक तरफ को गीला करने की प्रक्रिया को उसी समय दूसरे तरफ से गीला करने की प्रक्रिया को व्यवस्थित करना बहुत मुश्किल है। बेशक, यह भी किया जा सकता है, लेकिन मदद से विशेष उपकरण- मिनी प्रेस (वाइस)। कागज की मोटी चादरें ली जाती हैं - जो टोनर को स्थानांतरित करने के लिए तरल को अवशोषित करती हैं। चादरों को गीला किया जाता है ताकि तरल न टपके और चादर अपना आकार बनाए रखे। और फिर एक "सैंडविच" बनाया जाता है - एक गीली शीट, अतिरिक्त तरल को अवशोषित करने के लिए टॉयलेट पेपर की एक शीट, एक तस्वीर वाली एक शीट, एक दो तरफा बोर्ड, एक तस्वीर वाली एक शीट, टॉयलेट पेपर की एक शीट, एक गीली शीट दोबारा। यह सब एक वाइस में लंबवत रूप से जकड़ा हुआ है। लेकिन हम ऐसा नहीं करेंगे, हम इसे आसान तरीके से करेंगे।

बोर्ड निर्माण मंचों पर एक बहुत अच्छा विचार सामने आया - दो तरफा बोर्ड बनाने में कितनी समस्या है - एक चाकू लें और पीसीबी को आधा काट लें। चूँकि फ़ाइबरग्लास एक स्तरित सामग्री है, इसलिए इसे एक निश्चित कौशल के साथ करना मुश्किल नहीं है:


नतीजतन, 1.5 मिमी की मोटाई वाले एक दो तरफा बोर्ड से हमें दो एक तरफा हिस्से मिलते हैं।


आगे हम दो बोर्ड बनाते हैं, उन्हें ड्रिल करते हैं और बस इतना ही - वे पूरी तरह से संरेखित हैं। पीसीबी को समान रूप से काटना हमेशा संभव नहीं था, और अंत में 0.8 मिमी की मोटाई के साथ एक पतले एक तरफा पीसीबी का उपयोग करने का विचार आया। फिर दोनों हिस्सों को एक साथ चिपकाने की ज़रूरत नहीं है; उन्हें विअस, बटन और कनेक्टर्स में सोल्डर जंपर्स द्वारा जगह पर रखा जाएगा। लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आप इसे बिना किसी समस्या के एपॉक्सी गोंद से चिपका सकते हैं।

इस बढ़ोतरी के मुख्य लाभ:

    0.8 मिमी की मोटाई वाले टेक्स्टोलाइट को कागज़ की कैंची से काटना आसान है! इसे किसी भी आकार में यानी शरीर में फिट करने के लिए काटना बहुत आसान है।

    पतला पीसीबी - पारदर्शी - नीचे से टॉर्च चमकाकर आप आसानी से सभी ट्रैक, शॉर्ट सर्किट, ब्रेक की शुद्धता की जांच कर सकते हैं।

    एक तरफ सोल्डरिंग करना आसान है - दूसरी तरफ के घटक हस्तक्षेप नहीं करते हैं और आप माइक्रोक्रिकिट पिन के सोल्डरिंग को आसानी से नियंत्रित कर सकते हैं - आप किनारों को बिल्कुल अंत में जोड़ सकते हैं

    आपको दोगुने छेद करने होंगे और छेद थोड़े बेमेल हो सकते हैं

    यदि आप बोर्डों को एक साथ नहीं चिपकाते हैं तो संरचना की कठोरता थोड़ी कम हो जाती है, लेकिन चिपकाना बहुत सुविधाजनक नहीं है

    0.8 मिमी की मोटाई के साथ एक तरफा फाइबरग्लास लैमिनेट खरीदना मुश्किल है; ज्यादातर लोग 1.5 मिमी बेचते हैं, लेकिन यदि आप इसे प्राप्त नहीं कर सकते हैं, तो आप चाकू से मोटे टेक्स्टोलाइट को काट सकते हैं।

आइए विवरण पर आगे बढ़ें।

आवश्यक उपकरण और रसायन शास्त्र

हमें निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:


अब जब हमारे पास यह सब है, तो आइए इसे चरण दर चरण आगे बढ़ाएं।

1. इंकस्केप का उपयोग करके मुद्रण के लिए कागज की एक शीट पर बोर्ड परतों का लेआउट

स्वचालित कोलेट सेट:

हम पहला विकल्प सुझाते हैं - यह सस्ता है। इसके बाद, आपको मोटर में तारों और एक स्विच (अधिमानतः एक बटन) को मिलाप करने की आवश्यकता है। मोटर को जल्दी से चालू और बंद करना अधिक सुविधाजनक बनाने के लिए बटन को बॉडी पर लगाना बेहतर है। जो कुछ बचा है वह बिजली की आपूर्ति चुनना है, आप 7-12V वर्तमान 1A (कम संभव है) के साथ कोई भी बिजली की आपूर्ति ले सकते हैं, यदि ऐसी कोई बिजली की आपूर्ति नहीं है, तो 1-2A पर USB चार्जिंग या क्रोना बैटरी उपयुक्त हो सकती है (आपको बस इसे आज़माना है - हर किसी को मोटर चार्ज करना पसंद नहीं है, मोटर चालू नहीं हो सकती है)।

ड्रिल तैयार है, आप ड्रिल कर सकते हैं। लेकिन आपको केवल 90 डिग्री के कोण पर कड़ाई से ड्रिल करने की आवश्यकता है। आप एक मिनी मशीन बना सकते हैं - इंटरनेट पर विभिन्न योजनाएँ हैं:

लेकिन इसका एक आसान उपाय भी है.

ड्रिलिंग जिग

ठीक 90 डिग्री पर ड्रिल करने के लिए, ड्रिलिंग जिग बनाना पर्याप्त है। हम ऐसा कुछ करेंगे:

इसे बनाना बहुत आसान है. किसी भी प्लास्टिक का एक वर्ग लें। हम अपनी ड्रिल को किसी मेज या अन्य सपाट सतह पर रखते हैं। और आवश्यक ड्रिल का उपयोग करके प्लास्टिक में एक छेद ड्रिल करें। ड्रिल की एक समान क्षैतिज गति सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है। आप मोटर को दीवार या रेलिंग और प्लास्टिक के सहारे भी झुका सकते हैं। इसके बाद, कोलेट के लिए छेद करने के लिए एक बड़ी ड्रिल का उपयोग करें। पीछे की ओर से, ड्रिल करके प्लास्टिक का एक टुकड़ा काट लें ताकि ड्रिल दिखाई दे। आप नीचे से एक गैर-पर्ची सतह - कागज या रबर बैंड - को गोंद कर सकते हैं। प्रत्येक ड्रिल के लिए ऐसा जिग अवश्य बनाया जाना चाहिए। यह पूरी तरह से सटीक ड्रिलिंग सुनिश्चित करेगा!

यह विकल्प भी उपयुक्त है, ऊपर से प्लास्टिक का एक भाग काट दें और नीचे से एक कोना काट दें।

यहां इसके साथ ड्रिल करने का तरीका बताया गया है:


हम ड्रिल को क्लैंप करते हैं ताकि जब कोलेट पूरी तरह से डूब जाए तो यह 2-3 मिमी चिपक जाए। हम ड्रिल को उस स्थान पर रखते हैं जहां हमें ड्रिल करने की आवश्यकता होती है (बोर्ड को खोदते समय, हमारे पास तांबे में एक मिनी छेद के रूप में ड्रिल करने के लिए एक निशान होगा - किकाड में हम विशेष रूप से इसके लिए एक चेकमार्क लगाते हैं, ताकि ड्रिल वहां अपने आप खड़ी हो जाएगी), जिग दबाएं और मोटर चालू करें - छेद तैयार है। रोशनी के लिए आप टेबल पर टॉर्च रखकर उसका इस्तेमाल कर सकते हैं।

जैसा कि हमने पहले लिखा था, आप केवल एक तरफ छेद ड्रिल कर सकते हैं - जहां ट्रैक फिट होते हैं - दूसरे आधे हिस्से को पहले गाइड छेद के साथ जिग के बिना ड्रिल किया जा सकता है। इससे थोड़ी मेहनत बच जाती है.

8. बोर्ड को टिनिंग करना

बोर्डों पर टिन क्यों लगाएं - मुख्य रूप से तांबे को जंग से बचाने के लिए। टिनिंग का मुख्य नुकसान बोर्ड का अधिक गर्म होना और पटरियों को संभावित नुकसान है। यदि आपके पास सोल्डरिंग स्टेशन नहीं है, तो निश्चित रूप से बोर्ड को टिन न करें! यदि ऐसा है, तो जोखिम न्यूनतम है।

आप उबलते पानी में गुलाब मिश्र धातु के साथ एक बोर्ड को टिन कर सकते हैं, लेकिन यह महंगा है और इसे प्राप्त करना मुश्किल है। साधारण सोल्डर से टिन करना बेहतर है। इसे कुशलतापूर्वक करने के लिए, आपको बहुत पतली परत वाला एक सरल उपकरण बनाने की आवश्यकता है। हम सोल्डरिंग भागों के लिए ब्रैड का एक टुकड़ा लेते हैं और इसे टिप पर रखते हैं, इसे तार के साथ टिप पर पेंच करते हैं ताकि यह अलग न हो:

हम बोर्ड को फ्लक्स से ढकते हैं - उदाहरण के लिए LTI120 और ब्रैड भी। अब हम टिन को चोटी में डालते हैं और इसे बोर्ड के साथ घुमाते हैं (इसे पेंट करते हैं) - हमें एक उत्कृष्ट परिणाम मिलता है। लेकिन जैसे ही आप ब्रैड का उपयोग करते हैं, यह अलग हो जाता है और तांबे का फुलाना बोर्ड पर रहना शुरू हो जाता है - उन्हें हटा दिया जाना चाहिए, अन्यथा शॉर्ट सर्किट हो जाएगा! आप इसे बोर्ड के पीछे टॉर्च जलाकर बहुत आसानी से देख सकते हैं। इस विधि के साथ, या तो शक्तिशाली सोल्डरिंग आयरन (60 वॉट) या ROSE मिश्र धातु का उपयोग करना अच्छा होता है।

नतीजतन, बोर्डों को टिन करना नहीं, बल्कि उन्हें सबसे अंत में वार्निश करना बेहतर है - उदाहरण के लिए, प्लास्टिक 70, या ऑटो पार्ट्स KU-9004 से खरीदा गया साधारण ऐक्रेलिक वार्निश:

टोनर स्थानांतरण विधि की फाइन ट्यूनिंग

विधि में दो बिंदु हैं जिन्हें ट्यून किया जा सकता है और हो सकता है कि वे तुरंत काम न करें। उन्हें कॉन्फ़िगर करने के लिए, आपको किकाड में एक परीक्षण बोर्ड बनाने की आवश्यकता है, विभिन्न मोटाई के एक वर्ग सर्पिल में ट्रैक, 0.3 से 0.1 मिमी तक और विभिन्न अंतराल के साथ, 0.3 से 0.1 मिमी तक। ऐसे कई नमूनों को तुरंत एक शीट पर प्रिंट करना और समायोजन करना बेहतर है।

संभावित समस्याएं जिन्हें हम ठीक करेंगे:

1) पटरियाँ ज्यामिति बदल सकती हैं - फैल सकती हैं, चौड़ी हो सकती हैं, आमतौर पर बहुत कम, 0.1 मिमी तक - लेकिन यह अच्छा नहीं है

2) टोनर बोर्ड पर ठीक से नहीं चिपक सकता है, कागज हटाने पर निकल सकता है, या बोर्ड पर ठीक से चिपक नहीं सकता है

पहली और दूसरी समस्याएँ आपस में जुड़ी हुई हैं। मैं पहला हल कर देता हूँ, तुम दूसरे पर आओ। हमें एक समझौता खोजने की जरूरत है.

पटरियाँ दो कारणों से फैल सकती हैं - बहुत अधिक दबाव, परिणामी तरल में बहुत अधिक एसीटोन। सबसे पहले, आपको लोड कम करने का प्रयास करने की आवश्यकता है। न्यूनतम भार लगभग 800 ग्राम है, इससे नीचे इसे कम करना उचित नहीं है। तदनुसार, हम बिना किसी दबाव के भार डालते हैं - हम बस इसे ऊपर रखते हैं और बस इतना ही। अतिरिक्त घोल का अच्छा अवशोषण सुनिश्चित करने के लिए टॉयलेट पेपर की 2-3 परतें होनी चाहिए। आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि वजन हटाने के बाद कागज सफेद होना चाहिए, बिना बैंगनी दाग ​​के। इस तरह के धब्बे टोनर के गंभीर रूप से पिघलने का संकेत देते हैं। यदि आप इसे वजन के साथ समायोजित नहीं कर सकते हैं और पटरियां अभी भी धुंधली हैं, तो समाधान में नेल पॉलिश रिमूवर का अनुपात बढ़ा दें। आप इसे 3 भाग तरल और 1 भाग एसीटोन तक बढ़ा सकते हैं।

दूसरी समस्या, यदि ज्यामिति का कोई उल्लंघन नहीं है, तो भार के अपर्याप्त भार या एसीटोन की थोड़ी मात्रा का संकेत मिलता है। फिर, यह लोड से शुरू करने लायक है। 3 किलो से ज्यादा का कोई मतलब नहीं. यदि टोनर अभी भी बोर्ड पर अच्छी तरह से नहीं चिपकता है, तो आपको एसीटोन की मात्रा बढ़ाने की आवश्यकता है।

यह समस्या मुख्य रूप से तब होती है जब आप अपना नेल पॉलिश रिमूवर बदलते हैं। दुर्भाग्य से, यह कोई स्थायी या शुद्ध घटक नहीं है, लेकिन इसे दूसरे के साथ बदलना संभव नहीं था। मैंने इसे अल्कोहल से बदलने की कोशिश की, लेकिन जाहिर तौर पर मिश्रण सजातीय नहीं है और टोनर कुछ पैच में चिपक जाता है। इसके अलावा, नेल पॉलिश रिमूवर में एसीटोन हो सकता है, तो इसकी कम आवश्यकता होगी। सामान्य तौर पर, आपको तरल खत्म होने तक ऐसी ट्यूनिंग एक बार करने की आवश्यकता होगी।

बोर्ड तैयार है

यदि आप तुरंत बोर्ड को सोल्डर नहीं करते हैं, तो इसे संरक्षित किया जाना चाहिए। ऐसा करने का सबसे आसान तरीका यह है कि इसे अल्कोहल रोसिन फ्लक्स से कोट करें। टांका लगाने से पहले, इस कोटिंग को हटाने की आवश्यकता होगी, उदाहरण के लिए, आइसोप्रोपिल अल्कोहल के साथ।

वैकल्पिक विकल्प

आप एक बोर्ड भी बना सकते हैं:

इसके अतिरिक्त, कस्टम बोर्ड निर्माण सेवाएँ अब लोकप्रियता प्राप्त कर रही हैं - उदाहरण के लिए ईज़ी ईडीए। यदि आपको अधिक जटिल बोर्ड (उदाहरण के लिए, 4-लेयर बोर्ड) की आवश्यकता है, तो यह एकमात्र तरीका है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माण के लिए, हमें निम्नलिखित सामग्रियों का चयन करना होगा: मुद्रित सर्किट बोर्ड के ढांकता हुआ आधार के लिए सामग्री, मुद्रित कंडक्टर के लिए सामग्री, और नमी के खिलाफ सुरक्षात्मक कोटिंग के लिए सामग्री। सबसे पहले हम पीसीबी के ढांकता हुआ आधार के लिए सामग्री का निर्धारण करेंगे।

कॉपर फ़ॉइल लैमिनेट्स की एक विस्तृत विविधता है। इन्हें दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

- कागज पर;

-फाइबरग्लास पर आधारित।

कठोर चादरों के रूप में ये सामग्रियां कागज या फाइबरग्लास की कई परतों से बनाई जाती हैं, जिन्हें गर्म दबाव द्वारा एक बाइंडर के साथ एक साथ जोड़ा जाता है। बाइंडर आमतौर पर कागज के लिए फेनोलिक राल या फाइबरग्लास के लिए एपॉक्सी होता है। कुछ मामलों में, पॉलिएस्टर, सिलिकॉन रेजिनया फ्लोरोप्लास्टिक. लैमिनेट्स को एक या दोनों तरफ मानक मोटाई की तांबे की पन्नी से ढक दिया जाता है।

तैयार मुद्रित सर्किट बोर्ड की विशेषताएं स्रोत सामग्रियों के विशिष्ट संयोजन के साथ-साथ बोर्ड के यांत्रिक प्रसंस्करण सहित प्रौद्योगिकी पर निर्भर करती हैं।

आधार और संसेचन सामग्री के आधार पर, मुद्रित सर्किट बोर्ड के ढांकता हुआ आधार के लिए कई प्रकार की सामग्रियां होती हैं।

फेनोलिक गेटिनैक्स फेनोलिक रेज़िन से संसेचित एक पेपर बेस है। गेटिनैक्स बोर्ड घरेलू उपकरणों में उपयोग के लिए हैं क्योंकि वे बहुत सस्ते हैं।

एपॉक्सी गेटिनैक्स एक ही पेपर बेस पर बनी सामग्री है, लेकिन एपॉक्सी राल के साथ संसेचित है।

एपॉक्सी फाइबरग्लास एक फाइबरग्लास-आधारित सामग्री है जिसे एपॉक्सी राल के साथ लगाया जाता है। यह सामग्री उच्च यांत्रिक शक्ति और अच्छे विद्युत गुणों को जोड़ती है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड की झुकने की शक्ति और प्रभाव शक्ति इतनी अधिक होनी चाहिए कि बोर्ड को बिना किसी क्षति के उस पर स्थापित भारी घटकों के साथ लोड किया जा सके।

एक नियम के रूप में, धातुयुक्त छेद वाले बोर्डों में फेनोलिक और एपॉक्सी लैमिनेट्स का उपयोग नहीं किया जाता है। ऐसे बोर्डों में छिद्रों की दीवारों पर तांबे की एक पतली परत लगाई जाती है। चूंकि तांबे के विस्तार का तापमान गुणांक फेनोलिक गेटिनैक्स की तुलना में 6-12 गुना कम है, इसलिए थर्मल शॉक के दौरान छिद्रों की दीवारों पर धातुकृत परत में दरार का एक निश्चित जोखिम होता है, जिसमें मुद्रित सर्किट बोर्ड उजागर होता है। समूह टांका लगाने की मशीन।

छिद्रों की दीवारों पर धातुयुक्त परत में दरार से कनेक्शन की विश्वसनीयता तेजी से कम हो जाती है। एपॉक्सी फाइबरग्लास लैमिनेट का उपयोग करने के मामले में, विस्तार के तापमान गुणांक का अनुपात लगभग तीन के बराबर है, और छिद्रों में दरार का जोखिम काफी कम है।

आधारों की विशेषताओं की तुलना से यह पता चलता है कि सभी मामलों में (लागत को छोड़कर) एपॉक्सी फाइबरग्लास लेमिनेट से बने आधार गेटिनैक्स से बने आधारों से बेहतर हैं। एपॉक्सी फाइबरग्लास लैमिनेट से बने मुद्रित सर्किट बोर्डों में फेनोलिक और एपॉक्सी गेटिनैक्स से बने मुद्रित सर्किट बोर्डों की तुलना में कम विरूपण होता है; उत्तरार्द्ध में फाइबरग्लास की तुलना में विरूपण की डिग्री दस गुना अधिक होती है।

विभिन्न प्रकार के लैमिनेट्स की कुछ विशेषताएं तालिका 4 में प्रस्तुत की गई हैं।

तालिका 4 - विभिन्न प्रकार के लैमिनेट्स की विशेषताएं

इन विशेषताओं की तुलना करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए केवल एपॉक्सी फाइबरग्लास का उपयोग किया जाना चाहिए। इस कोर्स प्रोजेक्ट में, फाइबरग्लास लैमिनेट ग्रेड SF-2-35-1.5 का चयन किया गया था।

ढांकता हुआ आधार को फ़ॉइल करने के लिए उपयोग की जाने वाली फ़ॉइल तांबा, एल्यूमीनियम या निकल फ़ॉइल हो सकती है। हालाँकि, एल्यूमीनियम फ़ॉइल तांबे से कमतर है, क्योंकि इसे सोल्डर करना मुश्किल है, जबकि निकल फ़ॉइल में उच्च लागत. इसलिए, हम तांबे को पन्नी के रूप में चुनते हैं।

तांबे की पन्नी विभिन्न मोटाई में उपलब्ध है। सबसे व्यापक उपयोग के लिए मानक फ़ॉइल मोटाई 17.5 है; 35; 50; 70; 105 माइक्रोन. मोटाई के साथ तांबे की नक़्क़ाशी के दौरान, नक़्क़ाशी फोटोरेसिस्ट के नीचे के किनारों से तांबे की पन्नी पर भी कार्य करती है, जिससे तथाकथित "नक़्क़ाशी" होती है। इसे कम करने के लिए आमतौर पर 35 और 17.5 माइक्रोन की मोटाई वाली पतली तांबे की पन्नी का उपयोग किया जाता है। इसलिए, हम 35 माइक्रोन की मोटाई वाली तांबे की पन्नी चुनते हैं।

1.7 पीसीबी निर्माण विधि का चयन करना

सभी मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माण प्रक्रियाओं को सबट्रैक्टिव और सेमी-एडिटिव में विभाजित किया जा सकता है।

घटाव प्रक्रिया ( घटाव-घटाना) एक प्रवाहकीय पैटर्न प्राप्त करने में नक़्क़ाशी द्वारा प्रवाहकीय पन्नी के अनुभागों को चुनिंदा रूप से हटाना शामिल है।

योगात्मक प्रक्रिया (अतिरिक्त-जोड़ें) - एक गैर-पन्नी आधार सामग्री पर प्रवाहकीय सामग्री के चयनात्मक जमाव में।

सेमी-एडिटिव प्रक्रिया में एक पतली (सहायक) प्रवाहकीय कोटिंग का प्रारंभिक अनुप्रयोग शामिल होता है, जिसे बाद में अंतराल क्षेत्रों से हटा दिया जाता है।

GOST 23751-86 के अनुसार, मुद्रित सर्किट बोर्डों का डिज़ाइन निम्नलिखित निर्माण विधियों को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए:

- जीपीसी के लिए रसायन

- डीपीपी के लिए संयुक्त सकारात्मक

एमपीपी के लिए छिद्रों का धातुकरण

इस प्रकार, पाठ्यक्रम परियोजना में विकसित यह मुद्रित सर्किट बोर्ड, एक संयुक्त सकारात्मक विधि का उपयोग करके दो तरफा फ़ॉइल ढांकता हुआ के आधार पर निर्मित किया जाएगा। यह विधि 0.25 मिमी चौड़े तक कंडक्टर प्राप्त करना संभव बनाती है। प्रवाहकीय पैटर्न घटाव विधि का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।



2 संचालन पैटर्न तत्वों की गणना

2.1 बढ़ते छेद व्यास की गणना

मुद्रित सर्किट बोर्डों की संरचनात्मक और तकनीकी गणना प्रवाहकीय तत्वों, फोटोमास्क, बेसिंग, ड्रिलिंग आदि के डिजाइन में उत्पादन त्रुटियों को ध्यान में रखते हुए की जाती है। मूल्यों को सीमित करेंमुद्रित वायरिंग के मुख्य पैरामीटर, जिन्हें बढ़ते घनत्व के पांच वर्गों के लिए डिजाइन और उत्पादन के दौरान सुनिश्चित किया जा सकता है, तालिका 4 में दिए गए हैं।

तालिका 4 - मुद्रित वायरिंग के मुख्य मापदंडों के सीमित मान

पैरामीटर प्रतीक* सटीकता वर्ग के लिए मुख्य आयामों के नाममात्र मूल्य
टी, मिमी 0,75 0,45 0,25 0,15 0,10
एस, मिमी 0,75 0,45 0,25 0,15 0,10
बी, मिमी 0,30 0,20 0,10 0,05 0,025
जी 0,40 0,40 0,33 0,25 0,20
∆टी, मिमी +- 0,15 +- 0,10 +- 0,05 +- 0,03 0; -0,03

तालिका दर्शाती है:

टी - कंडक्टर की चौड़ाई;

एस - कंडक्टर, संपर्क पैड, कंडक्टर और संपर्क पैड या कंडक्टर और धातुयुक्त छेद के बीच की दूरी;

बी - किनारे से दूरी ड्रिल किया हुआ छेदइस छेद के संपर्क पैड के किनारे तक (गारंटी बेल्ट);

जी - धातुयुक्त छेद के न्यूनतम व्यास और बोर्ड की मोटाई का अनुपात।

तालिका 1 के अनुसार चयनित आयामों को किसी विशेष उत्पादन की तकनीकी क्षमताओं के साथ समन्वित किया जाना चाहिए।

मुद्रित सर्किट बोर्ड (तालिका 5) के संरचनात्मक तत्वों के तकनीकी मापदंडों के सीमित मूल्य उत्पादन डेटा के विश्लेषण और व्यक्तिगत संचालन की सटीकता के प्रयोगात्मक अध्ययन के परिणामस्वरूप प्राप्त किए गए थे।

तालिका 5 - प्रक्रिया मापदंडों के मूल्यों को सीमित करें

गुणांक नाम पदनाम परिमाण
पूर्व-जमा तांबे की मोटाई, मिमी एच अपराह्न 0,005 – 0,008
विस्तारित गैल्वेनिक तांबे की मोटाई, मिमी एच जी 0,050 – 0,060
धातु प्रतिरोध की मोटाई, मिमी एच आर 0,020
ड्रिलिंग मशीन की सटीकता के कारण समन्वय ग्रिड के सापेक्ष छेद के स्थान में त्रुटि, मिमी। करना 0,020 – 0,100
बोर्ड संरेखण में त्रुटि बेधन यंत्र, मिमी डी बी 0,010 – 0,030
संपर्क पैड के फोटोमास्क पर समन्वय ग्रिड के सापेक्ष स्थिति त्रुटि, मिमी डी डब्ल्यू 0,020 – 0,080
कंडक्टर के फोटोमास्क पर समन्वय ग्रिड के सापेक्ष स्थान की त्रुटि, मिमी डी डब्ल्यू टी 0,030 – 0,080
किसी परत पर उजागर होने पर मुद्रित तत्वों के स्थान में त्रुटि, मिमी डे 0,010 – 0,030
इसके रैखिक आयामों की अस्थिरता के कारण परत पर संपर्क पैड के स्थान में त्रुटि, मोटाई का% डी.एम 0 – 0,100
वर्कपीस पर बेस छेद के स्थान में त्रुटि, मिमी डीз 0,010 – 0,030

तालिका 5 की निरंतरता

धातुकृत (वाया) छेद का न्यूनतम व्यास:

डी मिनट वी एच की गणना ´ जी = 1.5 ´ 0.33 = 0.495 मिमी;

जहां जी = 0.33 तीसरी सटीकता वर्ग के लिए मुद्रित सर्किट घनत्व है।

एच की गणना - बोर्ड की पन्नी ढांकता हुआ की मोटाई।

मुद्रित सर्किट बोर्ड (अंग्रेजी में पीसीबी - मुद्रित सर्किट बोर्ड)- ढांकता हुआ से बनी एक प्लेट जिस पर (आमतौर पर) बनती है मुद्रण विधि द्वारा) कम से कम एक विद्युत प्रवाहकीय सर्किट (इलेक्ट्रॉनिक सर्किट)। एक मुद्रित सर्किट बोर्ड विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विद्युत और यांत्रिक कनेक्शन या व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक घटकों के कनेक्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इलेक्ट्रॉनिक घटक उनके पिन पर एक प्रवाहकीय पैटर्न के तत्वों से जुड़े होते हैं, आमतौर पर सोल्डरिंग, या रैपिंग, या रिवेटिंग, या दबाकर, जिसके परिणामस्वरूप एक इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल (या इकट्ठे मुद्रित सर्किट बोर्ड) को इकट्ठा किया जाता है।

बोर्डों के प्रकार

विद्युत प्रवाहकीय पैटर्न वाली परतों की संख्या के आधार पर, मुद्रित सर्किट बोर्डों को एक तरफा, दो तरफा और बहुपरत में विभाजित किया जाता है।
सतह माउंटिंग के विपरीत, एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर विद्युत प्रवाहकीय पैटर्न एक योज्य या घटाव विधि का उपयोग करके पन्नी से बना होता है। एडिटिव विधि में, एक गैर-पन्नी सामग्री पर एक प्रवाहकीय पैटर्न बनता है, आमतौर पर सामग्री पर पहले से लगाए गए सुरक्षात्मक मास्क के माध्यम से रासायनिक तांबा चढ़ाना। सबट्रैक्टिव विधि में, आमतौर पर रासायनिक नक़्क़ाशी का उपयोग करके, फ़ॉइल के अनावश्यक वर्गों को हटाकर फ़ॉइल सामग्री पर एक प्रवाहकीय पैटर्न बनाया जाता है।

एक मुद्रित सर्किट बोर्ड में आमतौर पर बढ़ते छेद और पैड होते हैं, जिन्हें अतिरिक्त रूप से एक सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ लेपित किया जा सकता है: टिन-सीसा मिश्र धातु, टिन, सोना, चांदी, कार्बनिक सुरक्षात्मक कोटिंग। इसके अलावा, मुद्रित सर्किट बोर्डों में बोर्ड परतों के विद्युत कनेक्शन और एक बाहरी इन्सुलेट कोटिंग (" सुरक्षात्मक मुखौटा") जो इंसुलेटिंग परत के संपर्क के लिए उपयोग नहीं किए जाने वाले बोर्ड की सतह को कवर करता है, अंकन आमतौर पर सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग का उपयोग करके लागू किया जाता है, कम बार - इंकजेट या लेजर द्वारा।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के प्रकार

प्रवाहकीय सामग्री की परतों की संख्या से:
-एक पक्ष वाला
-दोहरा
-मल्टीलेयर (एमपीपी)

लचीलेपन के संदर्भ में:
-मुश्किल
-लचीला

स्थापना प्रौद्योगिकी के अनुसार:
-छेद लगाने के लिए
-माउंट सतह

विशेष परिचालन स्थितियों (उदाहरण के लिए, एक विस्तारित तापमान सीमा) या अनुप्रयोग सुविधाओं (उदाहरण के लिए, उच्च आवृत्तियों पर चलने वाले उपकरणों में) की आवश्यकताओं के कारण, प्रत्येक प्रकार के मुद्रित सर्किट बोर्ड की अपनी विशेषताएं हो सकती हैं।

सामग्री

मुद्रित सर्किट बोर्ड का आधार एक ढांकता हुआ है; सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री टेक्स्टोलाइट, फाइबरग्लास और गेटिनैक्स हैं।
इसके अलावा, मुद्रित सर्किट बोर्डों का आधार ढांकता हुआ (उदाहरण के लिए, एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम) के साथ लेपित धातु का आधार हो सकता है; ढांकता हुआ के शीर्ष पर पटरियों की तांबे की पन्नी लगाई जाती है। ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक घटकों से कुशल गर्मी हटाने के लिए पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है। इस मामले में, बोर्ड का धातु आधार रेडिएटर से जुड़ा होता है।
माइक्रोवेव रेंज में और 260 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर चलने वाले मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री फ्लोरोप्लास्टिक है जिसे ग्लास फैब्रिक (उदाहरण के लिए, एफएएफ -4 डी) और सिरेमिक के साथ प्रबलित किया जाता है। लचीले सर्किट बोर्ड कैप्टन जैसी पॉलीमाइड सामग्री से बनाए जाते हैं।

एफआर-4

NEMA वर्गीकरण (नेशनल इलेक्ट्रिकल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन, यूएसए) के अनुसार सामान्य नाम FR-4 के तहत सामग्रियों का एक परिवार। यांत्रिक शक्ति के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं के साथ डीपीपी, एमपीपी और ओपीपी के उत्पादन के लिए ये सामग्रियां सबसे आम हैं। FR-4 फाइबरग्लास पर आधारित एक सामग्री है जिसमें बाइंडर (फाइबरग्लास) के रूप में एपॉक्सी रेजिन होता है। आमतौर पर हल्का पीला या पारदर्शी, परिचित हरा रंगयह मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह पर लगाए गए सोल्डर मास्क द्वारा प्रदान किया जाता है। ज्वलनशीलता वर्ग UL94-V0.
FR-4 के गुणों और अनुप्रयोग पर निर्भर करता है
-मानक, ग्लास संक्रमण तापमान Tg ~130°C, s के साथ यूवी अवरोधन(यूवी अवरोधन) या इसके बिना। सबसे आम और व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार, यह FR-4 में सबसे कम महंगा भी है;

उच्च ग्लास संक्रमण तापमान के साथ, टीजी ~170°C-180°C;
-हैलोजन मुक्त;
-एक मानकीकृत ट्रैकिंग सूचकांक के साथ, सीटीआई ≥400, ≥600;
- उच्च आवृत्ति, कम ढांकता हुआ स्थिरांक ε ≤3.9 और छोटे ढांकता हुआ हानि स्पर्शरेखा डीएफ ≤0.02 के साथ।

सीईएम-3

NEMA वर्गीकरण के अनुसार CEM-3 सामग्री परिवार। फ़ाइबरग्लास-एपॉक्सी मिश्रित सामग्री आमतौर पर दूधिया सफेद या स्पष्ट होती है। इसमें फाइबरग्लास की दो बाहरी परतें होती हैं, जिनके बीच गैर-बुना ग्लास फाइबर (फाइबरग्लास फेल्ट) रखा जाता है। धातुयुक्त फ़ाइबरबोर्ड के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके गुण एफआर-4 के बहुत करीब हैं और कुल मिलाकर यह केवल कम यांत्रिक शक्ति में भिन्न है। यह अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए FR-4 का एक उत्कृष्ट कम लागत वाला विकल्प है। उत्कृष्ट यांत्रिक प्रसंस्करण (मिलिंग, मुद्रांकन)। ज्वलनशीलता वर्ग UL94-V0.
गुणों और अनुप्रयोग के दायरे के आधार पर, CEM-3 को निम्नलिखित उपवर्गों में विभाजित किया गया है:
-मानक, यूवी अवरोधन के साथ या उसके बिना;


सीईएम-1

NEMA वर्गीकरण के अनुसार सामग्री वर्ग CEM-1। इन कंपोजिट मटेरियलबाहर की तरफ फाइबरग्लास की दो परतों के साथ कागज के आधार पर बनाए जाते हैं। आमतौर पर दूधिया सफेद, दूधिया पीला या भूरा भूरा। छिद्रों के धातुकरण की प्रक्रिया के साथ असंगत, इसलिए उनका उपयोग केवल ओपीपी के उत्पादन के लिए किया जाता है। ढांकता हुआ गुण FR-4 के करीब हैं, यांत्रिक विशेषताएंकुछ हद तक बदतर. सीईएम-1 एकल-पक्षीय पीसीबी उत्पादन में एफआर-4 का एक अच्छा विकल्प है जहां लागत एक निर्धारक कारक है। उत्कृष्ट यांत्रिक प्रसंस्करण (मिलिंग, मुद्रांकन)। ज्वलनशीलता वर्ग UL94-V0.
निम्नलिखित उपवर्गों में विभाजित:
-मानक;
-उच्च तापमान, सीसा रहित टिनिंग और सोल्डरिंग प्रौद्योगिकियों के साथ संगत;
-हैलोजन मुक्त, फॉस्फोरस और सुरमा के बिना;
-एक मानकीकृत ट्रैकिंग सूचकांक के साथ, सीटीआई ≥600
-नमी प्रतिरोधी, बढ़ी हुई आयामी स्थिरता के साथ

एफआर-1/एफआर-2

NEMA वर्गीकरण के अनुसार सामग्री वर्ग FR-1 और FR-2। ये सामग्रियां फेनोलिक पेपर के आधार पर बनाई जाती हैं और केवल ओपीपी के उत्पादन के लिए उपयोग की जाती हैं। एफआर-1 और एफआर-2 में समान विशेषताएं हैं, एफआर-2 एफआर-1 से केवल एक बाइंडर के रूप में उच्च ग्लास संक्रमण तापमान के साथ संशोधित फेनोलिक राल के उपयोग में भिन्न होता है। FR-1 और FR-2 की समान विशेषताओं और अनुप्रयोगों के कारण, अधिकांश सामग्री निर्माता इनमें से केवल एक सामग्री का उत्पादन करते हैं, आमतौर पर FR-2। उत्कृष्ट यांत्रिक प्रसंस्करण (मिलिंग, मुद्रांकन)। सस्ता। ज्वलनशीलता वर्ग UL94-V0 या V1।
निम्नलिखित उपवर्गों में विभाजित:
-मानक;
-हैलोजन मुक्त, फास्फोरस और सुरमा के बिना, गैर विषैले;
-नमी प्रतिरोधी

पीसीबी का समापन

भंडारण के बाद मुद्रित सर्किट बोर्डों की सोल्डरबिलिटी बनाए रखने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विश्वसनीय स्थापना सुनिश्चित करने और ऑपरेशन के दौरान सोल्डर या वेल्डेड कनेक्शन के गुणों को संरक्षित करने के लिए, मुद्रित सर्किट बोर्ड के संपर्क पैड की तांबे की सतह को सोल्डर योग्य सतह से सुरक्षित करना आवश्यक है। कोटिंग, तथाकथित परिष्करण कोटिंग। हम आपको फिनिशिंग कोटिंग्स की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करते हैं, जो आपको अपने मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन में एक ही समय में उनमें से एक या यहां तक ​​कि कई को चुनने की अनुमति देता है।

एचएएल या एचएएसएल (अंग्रेजी हॉट एयर लेवलिंग या हॉट एयर सोल्डर लेवलिंग से - गर्म हवा लेवलिंग) टिन-लीड मिश्र धातु (एसएन/पीबी) पर आधारित सोल्डर का उपयोग करके, उदाहरण के लिए, ओएस61, ओएस63, और एयर चाकू से लेवलिंग। इसे निर्माण के अंतिम चरण में पहले से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर सोल्डर मास्क के साथ लगाया जाता है, इसे पिघले हुए स्नान में डुबोया जाता है और फिर एक एयर चाकू का उपयोग करके अतिरिक्त सोल्डर को समतल किया जाता है और हटा दिया जाता है। यह लेप है इस पलसबसे आम, क्लासिक, सबसे प्रसिद्ध और लंबे समय से उपयोग किया जाता रहा है। लंबे समय तक भंडारण के बाद भी मुद्रित सर्किट बोर्डों की उत्कृष्ट सोल्डरबिलिटी प्रदान करता है। एचएएल कोटिंग तकनीकी रूप से उन्नत और सस्ती है। इंस्टॉलेशन और सोल्डरिंग के सभी ज्ञात तरीकों के साथ संगत - मैनुअल, वेव सोल्डरिंग, ओवन में रिफ्लो, आदि। इस प्रकार की फिनिशिंग कोटिंग के नुकसान में उपस्थिति शामिल है नेतृत्व करना - सबसे जहरीली धातुओं में से एक, RoHS निर्देश (खतरनाक पदार्थों के प्रतिबंध निर्देश) द्वारा यूरोपीय संघ में उपयोग के लिए निषिद्ध है, और यह भी तथ्य है कि HAL कोटिंग बढ़ते माइक्रो सर्किट के लिए संपर्क पैड की समतलता की शर्तों को पूरा नहीं करती है। एकीकरण की बहुत उच्च डिग्री. कोटिंग एक बोर्ड (सीओबी - बोर्ड पर चिप) पर क्रिस्टल को जोड़ने की तकनीक और अंतिम संपर्कों (लैमेलस) पर लगाने के लिए उपयुक्त नहीं है।

एचएएल लीड मुक्त - एचएएल कोटिंग विकल्प, लेकिन सीसा रहित सोल्डर का उपयोग करना, उदाहरण के लिए, Sn100, Sn96.5/Ag3/Cu0.5, SnCuNi, SnAgNi। कोटिंग पूरी तरह से RoHS आवश्यकताओं का अनुपालन करती है और इसमें बहुत अच्छी सुरक्षा और सोल्डरबिलिटी है। यह फिनिश कोटिंग पीआईसी-आधारित एचएएल की तुलना में उच्च तापमान पर लागू की जाती है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड और इलेक्ट्रॉनिक घटकों की आधार सामग्री पर बढ़ी हुई तापमान आवश्यकताओं को लगाती है। कोटिंग सभी माउंटिंग और सोल्डरिंग विधियों के साथ संगत है, दोनों में सीसा रहित सोल्डर (जो सबसे अधिक अनुशंसित है) और टिन-लीड सोल्डर का उपयोग किया जाता है, लेकिन सोल्डरिंग तापमान की स्थिति पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की आवश्यकता होती है। एसएन/पीबी-आधारित एचएएल की तुलना में, यह कोटिंग सीसा रहित सोल्डर की उच्च लागत और इसकी उच्च ऊर्जा तीव्रता के कारण अधिक महंगी है।

एचएएल कोटिंग के साथ मुख्य समस्या , कोटिंग की मोटाई में एक महत्वपूर्ण असमानता है। समस्या विशेष रूप से छोटे पिन पिच वाले घटकों के लिए गंभीर है, जैसे 0.5 मिमी या उससे कम पिच वाले क्यूएफपी, 0.8 मिमी या उससे कम पिच वाले बीजीए। कोटिंग की मोटाई संपर्क पैड के ज्यामितीय आयामों और वायु चाकू के असमान प्रभाव के आधार पर 0.5 माइक्रोन से 40 माइक्रोन तक भिन्न हो सकती है। इसके अलावा, एचएएसएल लागू करते समय थर्मल शॉक के परिणामस्वरूप, विक्षेपण/मरोड़ के रूप में मुद्रित सर्किट बोर्ड का विरूपण संभव है। यह मोटाई वाले बोर्डों के लिए विशेष रूप से सच है<1,0 мм и для плат с несимметричным стеком слоев, несбалансированных по меди, имеющих несимметричные по слоям сплошные медные заливки, ряды металлизированных отверстий, а также для бессвинцового покрытия.

सोने का विसर्जन (ENIG - इलेक्ट्रोलेस निकेल/इमर्शन गोल्ड) - Ni/Au परिवार की कोटिंग। कोटिंग की मोटाई: Ni 3-7 माइक्रोन, Au 0.05-0.1 माइक्रोन। सोल्डर मास्क में खिड़कियों के माध्यम से रासायनिक रूप से लगाया जाता है। एक व्यापक रूप से उपलब्ध सीसा रहित कोटिंग जो फ्लैट पैड, अच्छी सोल्डरबिलिटी, पैड की उच्च सतह चालकता और लंबी शेल्फ लाइफ प्रदान करती है। बारीक पिच घटकों और इन-सर्किट परीक्षण के लिए आदर्श। कोटिंग पूरी तरह से RoHS आवश्यकताओं का अनुपालन करती है। सभी माउंटिंग और सोल्डरिंग विधियों के साथ संगत। एचएएसएल की तुलना में अधिक महंगा।

विसर्जन सोना लगाने के लिए रसायनों के कई निर्माता हैं, और इसे लगाने की तकनीक रासायनिक निर्माता से रासायनिक निर्माता तक भिन्न होती है। अंतिम परिणाम रसायनों की पसंद और अनुप्रयोग प्रक्रिया पर भी निर्भर करता है। कुछ रसायन किसी विशेष प्रकार के सोल्डर मास्क के साथ संगत नहीं हो सकते हैं। इस प्रकार की कोटिंग में दो प्रकार के गंभीर दोष बनने का खतरा होता है - "ब्लैक पैड" (ब्लैक पैड, सोल्डर के साथ पैड की सतह का गीला न होना) और यांत्रिक या थर्मल भार के तहत क्रैकिंग (निकल और के बीच क्रैकिंग होती है) तांबे की परत, इंटरमेटेलिक परत के साथ)। इसके अलावा, चढ़ाना लगाते समय, सोल्डर जोड़ की भंगुरता को रोकने के लिए सोने की मात्रा को नियंत्रित किया जाना चाहिए। विसर्जन सोना लगाने की तकनीक का सटीक पालन और समाधानों का समय पर प्रतिस्थापन कोटिंग की गुणवत्ता और ब्लैक पैड दोषों की अनुपस्थिति की गारंटी देता है। यांत्रिक भार के तहत दरार को रोकने के लिए, 25x25 मिमी से बड़े बीजीए पैकेज का उपयोग करते समय या जब बोर्ड का आकार 250 मिमी से अधिक हो, तो मुद्रित सर्किट बोर्ड की मोटाई को 2.0 मिमी या उससे अधिक तक बढ़ाने की सिफारिश की जाती है। बोर्ड की मोटाई बढ़ने से बोर्ड के झुकने पर घटकों पर यांत्रिक तनाव कम हो जाता है।

सोने की उंगलियाँ - नी/औ परिवार की कोटिंग। कोटिंग की मोटाई: Ni 3-5 माइक्रोन, Au 0.5-1.5 माइक्रोन। इलेक्ट्रोकेमिकल जमाव (इलेक्ट्रोप्लेटिंग) द्वारा लागू। संपर्कों और लैमेलस को समाप्त करने के लिए एप्लिकेशन के लिए उपयोग किया जाता है। इसमें उच्च यांत्रिक शक्ति, घर्षण और प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभावों का प्रतिरोध है। अपरिहार्य जहां विश्वसनीय और टिकाऊ विद्युत संपर्क सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।

विसर्जन टिन - रासायनिक कोटिंग जो RoHS आवश्यकताओं को पूरा करती है और मुद्रित सर्किट बोर्डों की उच्च समतलता सुनिश्चित करती है। सभी सोल्डरिंग विधियों के साथ संगत तकनीकी कोटिंग। पुराने प्रकार के कोटिंग का उपयोग करने के अनुभव के आधार पर लोकप्रिय गलत धारणा के विपरीत, विसर्जन टिन पर्याप्त लंबी भंडारण अवधि के बाद अच्छी सोल्डरबिलिटी प्रदान करता है - 6 महीने की गारंटीकृत शेल्फ जीवन। (यदि सही ढंग से संग्रहीत किया जाए तो कोटिंग सोल्डरबिलिटी एक वर्ष या उससे अधिक तक चलती है)। अच्छी सोल्डरबिलिटी बनाए रखने की इतनी लंबी अवधि कॉन्टैक्ट पैड के तांबे और टिन के बीच एक बाधा के रूप में ऑर्गेनोमेटल सबलेयर की शुरूआत से सुनिश्चित होती है। बैरियर सबलेयर तांबे और टिन के पारस्परिक प्रसार, इंटरमेटेलिक यौगिकों के निर्माण और टिन के पुन: क्रिस्टलीकरण को रोकता है। ऑर्गेनोमेटल सबलेयर के साथ विसर्जन टिन के साथ अंतिम कोटिंग, लगभग 1 माइक्रोन की मोटाई के साथ, एक चिकनी, सपाट सतह होती है, भंडारण की काफी लंबी अवधि के बाद भी सोल्डरबिलिटी और कई री-सोल्डरिंग की संभावना बरकरार रहती है।

ओएसपी (अंग्रेजी ऑर्गेनिक सोल्डरबिलिटी प्रिजर्वेटिव्स से) - कार्बनिक फिनिशिंग कोटिंग्स का एक समूह जो सीधे तांबे के पैड पर लगाया जाता है और भंडारण और टांका लगाने के दौरान ऑक्सीकरण से तांबे की सतह की सुरक्षा प्रदान करता है। जैसे-जैसे घटक पिचें कम होती जा रही हैं, आवश्यक समतलता प्रदान करने वाली कोटिंग्स और विशेष रूप से ओएसपी में रुचि लगातार बढ़ रही है। में हाल ही मेंओएसपी कोटिंग्स तेजी से प्रगति कर रही हैं; कोटिंग्स की ऐसी किस्में सामने आई हैं जो तांबे के ऑक्सीकरण के बिना मल्टी-पास सोल्डरिंग प्रदान करती हैं, यहां तक ​​कि पास (दिनों) के बीच काफी लंबे समय के अंतराल के साथ भी। एक पतली कोटिंग, लगभग 0.01 माइक्रोन, और एक अपेक्षाकृत मोटी कोटिंग, 0.2 - 0.5 माइक्रोन या अधिक के बीच अंतर किया जाता है। दो- या मल्टी-पास सोल्डरिंग सुनिश्चित करने के लिए, एक मोटी कोटिंग चुनें। ओएसपी सपाट सतह पैड प्रदान करता है, सीसा रहित और RoHS अनुरूप है और, जब ठीक से संग्रहीत और संभाला जाता है, तो एक बहुत विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्रदान करता है। पतली OSP कोटिंग HAL की तुलना में सस्ती है। मोटा - लगभग एचएएल जितना।

हालाँकि, ओएसपी यह सुनिश्चित नहीं करता है कि रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान कॉपर पैड के सिरे सोल्डर से ढके हों। सतह पर सोल्डर का प्रवाह एचएएसएल कोटिंग की तुलना में खराब होता है। इसलिए पेस्ट लगाते समय स्टेंसिल में छेद कॉन्टैक्ट पैड के आकार के समान बनाना चाहिए। अन्यथा, पैड की पूरी सतह सोल्डर से ढकी नहीं होगी (हालांकि यह दोष केवल कॉस्मेटिक है, कनेक्शन की विश्वसनीयता बहुत अच्छी बनी हुई है)। सोल्डर से ढकी नहीं गई तांबे की सतह समय के साथ ऑक्सीकृत हो जाएगी, जो मरम्मत पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है। वेव सोल्डरिंग के दौरान धातुयुक्त छिद्रों के गीले होने की भी समस्या होती है। टांका लगाने से पहले पर्याप्त मात्रा में फ्लक्स लगाना आवश्यक है, फ्लक्स को छिद्रों में जाना चाहिए ताकि सोल्डर छेद को अंदर से गीला कर दे और बोर्ड के पीछे एक पट्टिका बना दे। इस कोटिंग के नुकसान में यह भी शामिल है: उपयोग से पहले कम भंडारण समय, टेरपीन सॉल्वैंट्स के साथ असंगतता, इन-सर्किट और कार्यात्मक परीक्षणों के दौरान परीक्षण क्षमता पर सीमाएं (जो परीक्षण बिंदुओं पर सोल्डर पेस्ट लगाने से आंशिक रूप से हल हो जाती है)। यदि आपने ओएसपी चुना है, तो हम एन्थोन (एंटेक प्लस, एनटेक प्लस एचटी) से एनटेक कोटिंग्स का उपयोग करने की सलाह देते हैं, क्योंकि वे वेटेबिलिटी, कनेक्शन विश्वसनीयता और मल्टी-पास का सबसे अच्छा संयोजन प्रदान करते हैं।

विकास

आइए 1-2 परत बोर्ड के लिए एक विशिष्ट विकास प्रक्रिया पर नजर डालें।
-आयामों का निर्धारण (ब्रेडबोर्ड के लिए महत्वपूर्ण नहीं)।
- मानक सामग्री की एक श्रृंखला से बोर्ड सामग्री की मोटाई का चयन:
-सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री 1.55 मिमी मोटी है।
-बोर्ड परत में सीएडी प्रोग्राम में बोर्ड के आयाम (किनारों) को चित्रित करना।
-बड़े रेडियो घटकों का स्थान: कनेक्टर, आदि। यह आमतौर पर शीर्ष परत (TOP) में होता है:
-यह माना जाता है कि प्रत्येक घटक के चित्र, स्थान और पिनों की संख्या आदि पहले से ही निर्धारित किए गए हैं (या घटकों की तैयार लाइब्रेरी का उपयोग किया जाता है)।
2-तरफा बोर्डों के लिए शेष घटकों को शीर्ष परत पर, या, कम सामान्यतः, दोनों परतों में "बिखरे" करना।
-ट्रेसर प्रारंभ करें. यदि परिणाम असंतोषजनक है, तो घटकों का स्थान बदल दिया जाता है। ये दो चरण अक्सर लगातार दर्जनों या सैकड़ों बार किए जाते हैं।
कुछ मामलों में, मुद्रित सर्किट बोर्डों की ट्रेसिंग (पटरियों का चित्रण) पूरी तरह या आंशिक रूप से मैन्युअल रूप से की जाती है।
-त्रुटियों के लिए बोर्ड की जाँच करना (डीआरसी, डिज़ाइन नियम जाँच): अंतराल, शॉर्ट सर्किट, ओवरलैपिंग घटकों आदि की जाँच करना।
-फ़ाइल को पीसीबी निर्माता द्वारा स्वीकृत प्रारूप में निर्यात करें, जैसे कि Gerber।

उत्पादन

मुद्रित सर्किट बोर्डों का निर्माण आमतौर पर एक वर्कपीस (पन्नी सामग्री) के प्रसंस्करण को संदर्भित करता है। एक विशिष्ट प्रक्रिया में कई चरण होते हैं: ड्रिलिंग वियास, अतिरिक्त तांबे की पन्नी को हटाकर एक कंडक्टर पैटर्न प्राप्त करना, छेदों को चढ़ाना, सुरक्षात्मक कोटिंग्स और टिनिंग लगाना और निशान लगाना।

एक तार पैटर्न प्राप्त करना

सर्किट बोर्डों के निर्माण में, आवश्यक प्रवाहकीय पैटर्न, साथ ही उनके संयोजनों को पुन: उत्पन्न करने के लिए रासायनिक, इलेक्ट्रोलाइटिक या यांत्रिक तरीकों का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक विधि

तैयार फ़ॉइल सामग्री से मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की रासायनिक विधि में दो मुख्य चरण होते हैं: फ़ॉइल पर एक सुरक्षात्मक परत लगाना और रासायनिक विधियों का उपयोग करके असुरक्षित क्षेत्रों को खोदना।

उद्योग में, सुरक्षात्मक परत को एक पराबैंगनी-संवेदनशील फोटोरेसिस्ट, एक फोटोमास्क और एक पराबैंगनी प्रकाश स्रोत का उपयोग करके फोटोकैमिक रूप से लागू किया जाता है। फोटोरेसिस्ट तरल या फिल्मी हो सकता है। लिक्विड फोटोरेसिस्ट को औद्योगिक परिस्थितियों में लगाया जाता है क्योंकि यह अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी के गैर-अनुपालन के प्रति संवेदनशील है। फिल्म फोटोरेसिस्ट हाथ से बने सर्किट बोर्डों के लिए लोकप्रिय है। फोटोमास्क एक यूवी-पारदर्शी सामग्री है जिस पर एक ट्रैक पैटर्न मुद्रित होता है। एक्सपोज़र के बाद, फोटोरेसिस्ट को पारंपरिक फोटोग्राफिक प्रक्रिया की तरह विकसित और ठीक किया जाता है।

वार्निश या पेंट के रूप में एक सुरक्षात्मक परत सिल्क-स्क्रीनिंग या मैन्युअल रूप से लागू की जा सकती है। फ़ॉइल पर नक़्क़ाशी मास्क बनाने के लिए, रेडियो शौकीन लेज़र प्रिंटर ("लेज़र-आयरन तकनीक") पर मुद्रित छवि से टोनर ट्रांसफर का उपयोग करते हैं।

फिर असुरक्षित पन्नी को फेरिक क्लोराइड या (बहुत कम सामान्यतः) अन्य रसायनों जैसे कॉपर सल्फेट के घोल में उकेरा जाता है। नक़्क़ाशी के बाद, सुरक्षात्मक पैटर्न को पन्नी से धोया जाता है।

यांत्रिक विधि

यांत्रिक विनिर्माण विधि में निर्दिष्ट क्षेत्रों से पन्नी की एक परत को यांत्रिक रूप से हटाने के लिए मिलिंग और उत्कीर्णन मशीनों या अन्य उपकरणों का उपयोग शामिल है।
-छिद्रों का धातुकरण
-कलई करना

संभावित कोटिंग्स में शामिल हैं:
-सुरक्षात्मक वार्निश कोटिंग्स ("सोल्डरिंग मास्क")।
-टिनिंग.
-संपर्क गुणों में सुधार के लिए अक्रिय धातुओं (सोना चढ़ाना, पैलेडाइजिंग) और प्रवाहकीय वार्निश के साथ पन्नी की कोटिंग।
-सजावटी और सूचना कवरिंग (लेबलिंग)।

बहुपरत पीसीबी

मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड (संक्षिप्त एमपीपी[स्रोत?], अंग्रेजी मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड) का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां दो तरफा बोर्ड पर कनेक्शन की वायरिंग बहुत जटिल हो जाती है। जैसे-जैसे डिज़ाइन किए गए उपकरणों की जटिलता और माउंटिंग घनत्व बढ़ता है, बोर्डों पर परतों की संख्या बढ़ती है।

मल्टीलेयर बोर्डों में, बाहरी परतों (साथ ही विअस) का उपयोग घटकों को माउंट करने के लिए किया जाता है, और आंतरिक परतों में इंटरकनेक्ट या ठोस पावर प्लान (बहुभुज) होते हैं। परतों के बीच कंडक्टरों को जोड़ने के लिए धातुकृत विअस का उपयोग किया जाता है। मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण में, पहले आंतरिक परतों का निर्माण किया जाता है, जिन्हें बाद में विशेष चिपकने वाले पैड (प्रीप्रेग्स) के माध्यम से एक साथ चिपका दिया जाता है। इसके बाद, छेदों को दबाने, ड्रिलिंग और धातुकरण किया जाता है।

मल्टीलेयर पीसीबी डिज़ाइन

आइए मल्टीलेयर बोर्ड के एक विशिष्ट डिज़ाइन पर विचार करें (चित्र 1)। पहले, सबसे आम, विकल्प में, बोर्ड की आंतरिक परतें दो तरफा तांबे-लेमिनेटेड फाइबरग्लास से बनती हैं, जिसे "कोर" कहा जाता है। बाहरी परतें तांबे की पन्नी से बनी होती हैं, जिन्हें बाइंडर का उपयोग करके आंतरिक परतों से दबाया जाता है - एक रालयुक्त पदार्थ जिसे "प्रीप्रेग" कहा जाता है। उच्च तापमान पर दबाने के बाद, एक बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड का एक "पाई" बनता है, जिसमें छेद करके ड्रिल किया जाता है और धातुकृत किया जाता है। दूसरा विकल्प कम आम है, जब बाहरी परतें प्रीप्रेग के साथ जुड़े "कोर" से बनती हैं। यह एक सरलीकृत विवरण है; इन विकल्पों के आधार पर कई अन्य डिज़ाइन भी हैं। हालाँकि, मूल सिद्धांत यह है कि प्रीप्रेग परतों के बीच संबंध सामग्री के रूप में कार्य करता है। जाहिर है, ऐसी स्थिति नहीं हो सकती है जहां दो दो तरफा "कोर" प्रीप्रेग स्पेसर के बिना आसन्न हों, लेकिन फ़ॉइल-प्रीप्रेग-फ़ॉइल-प्रीप्रेग... आदि संरचना संभव है, और अक्सर जटिल संयोजन वाले बोर्डों में इसका उपयोग किया जाता है अंधे और छिपे हुए छेद.

अंधे और छुपे हुए छेद

शब्द " अंधे छेद "इसका अर्थ है संक्रमण जो बाहरी परत को निकटतम आंतरिक परतों से जोड़ता है और दूसरी बाहरी परत तक पहुंच नहीं रखता है। यह अंग्रेजी शब्द ब्लाइंड से आया है, और "ब्लाइंड होल" शब्द के समान है। छिपे हुए, या दफनाए गए (अंग्रेजी दफन से), छेद आंतरिक परतों में बने होते हैं और बाहर निकलने का कोई रास्ता नहीं होता है। अंधे और छिपे हुए छिद्रों के लिए सबसे सरल विकल्प चित्र में दिखाए गए हैं। 2. उनका उपयोग बहुत घनी तारों के मामले में या दोनों तरफ समतल घटकों से अत्यधिक संतृप्त बोर्डों के लिए उचित है। इन छेदों की उपस्थिति से बोर्ड की लागत डेढ़ से कई गुना तक बढ़ जाती है, लेकिन कई मामलों में, विशेष रूप से जब एक छोटी पिच के साथ बीजीए पैकेज में माइक्रोक्रिस्केट को रूट किया जाता है, तो आप उनके बिना नहीं कर सकते। इस तरह के विया बनाने के विभिन्न तरीके हैं, उनके बारे में अनुभाग में अंधे और छिपे हुए छेद वाले बोर्ड में अधिक विस्तार से चर्चा की गई है, लेकिन अभी आइए उन सामग्रियों पर करीब से नज़र डालें जिनसे मल्टीलेयर बोर्ड का निर्माण किया जाता है।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए बुनियादी डाइलेक्ट्रिक्स
एमपीपी के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के मुख्य प्रकार और पैरामीटर तालिका 1 में दिए गए हैं। मुद्रित सर्किट बोर्डों के विशिष्ट डिजाइन मानक फाइबरग्लास लैमिनेट प्रकार FR4 के उपयोग पर आधारित होते हैं, जिसका ऑपरेटिंग तापमान आमतौर पर -50 से +110 डिग्री तक होता है। सी, कांच संक्रमण (विनाश) तापमान टीजी लगभग 135 डिग्री सेल्सियस। आपूर्तिकर्ता और सामग्री के प्रकार के आधार पर इसका ढांकता हुआ स्थिरांक Dk 3.8 से 4.5 तक हो सकता है। गर्मी प्रतिरोध के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं के लिए या सीसा रहित तकनीक (260 डिग्री सेल्सियस तक) का उपयोग करके ओवन में बोर्ड स्थापित करते समय, उच्च तापमान FR4 हाई टीजी या FR5 का उपयोग किया जाता है। जब उच्च तापमान पर निरंतर संचालन या अचानक तापमान परिवर्तन की आवश्यकता होती है, तो पॉलीमाइड का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पॉलीमाइड का उपयोग उच्च-विश्वसनीयता सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए, सैन्य अनुप्रयोगों के लिए और उन मामलों में भी किया जाता है जहां बढ़ी हुई विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है। माइक्रोवेव सर्किट (2 गीगाहर्ट्ज से अधिक) वाले बोर्डों के लिए, माइक्रोवेव सामग्री की अलग-अलग परतों का उपयोग किया जाता है, या पूरा बोर्ड माइक्रोवेव सामग्री से बना होता है (चित्र 3)। सबसे प्रसिद्ध आपूर्तिकर्ता विशेष सामग्री- रोजर्स, अर्लोन, टैकोनिक, ड्यूपॉन्ट कंपनियाँ। इन सामग्रियों की लागत FR4 से अधिक है और मोटे तौर पर FR4 की लागत के सापेक्ष तालिका 1 के अंतिम कॉलम में दिखाई गई है। विभिन्न प्रकार के ढांकता हुआ बोर्डों के उदाहरण चित्र में दिखाए गए हैं। 4, 5.

द्रव्य का गाढ़ापन
उपलब्ध सामग्री की मोटाई जानना एक इंजीनियर के लिए न केवल बोर्ड की समग्र मोटाई निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। एमपीपी डिज़ाइन करते समय, डेवलपर्स को निम्नलिखित कार्यों का सामना करना पड़ता है:
- बोर्ड पर कंडक्टरों की तरंग प्रतिरोध की गणना;
- इंटरलेयर हाई-वोल्टेज इन्सुलेशन के मूल्य की गणना;
- अंधे और छिपे हुए छिद्रों की संरचना का चयन।
विभिन्न सामग्रियों के उपलब्ध विकल्प और मोटाई तालिका 2-6 में दर्शाई गई हैं। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सामग्री की मोटाई पर सहनशीलता आमतौर पर ±10% तक होती है, इसलिए तैयार मल्टीलेयर बोर्ड की मोटाई पर सहनशीलता ±10% से कम नहीं हो सकती।

तालिका 2. मुद्रित सर्किट बोर्ड की आंतरिक परतों के लिए दो तरफा FR4 "कोर" ढांकता हुआ मोटाई और तांबे की मोटाई 5 µm 17 µm 35 µm 70 µm 105 µm
0.050 मिमी w/w
0.075 मिमी एम जेड जेड
0.100 मिमी w/w
0.150 मिमी
0.200 मिमी एम जेड जेड
0.250 मिमी
0.300 मिमी
0.350 मिमी एम जेड जेड
0.400 मिमी w/w
0.450 मिमी
0.710 मिमी एम जेड जेड
0.930 मिमी एम जेड
1,000 मिमी डब्ल्यू
1 मिमी से अधिक

आमतौर पर स्टॉक में;
एच - अनुरोध पर (हमेशा उपलब्ध नहीं)
मी - निर्मित किया जा सकता है;
नोट: तैयार बोर्डों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि विदेशी आंतरिक परतों के लिए हम 18 माइक्रोन (यहां तक ​​कि एक कंडक्टर और 0.1 मिमी की गैप चौड़ाई के साथ) के बजाय 35 माइक्रोन फ़ॉइल वाले कोर का उपयोग करना पसंद करते हैं। इससे मुद्रित सर्किट बोर्डों की विश्वसनीयता बढ़ जाती है।
FR4 कोर का ढांकता हुआ स्थिरांक ब्रांड के आधार पर 3.8 से 4.4 तक हो सकता है।

पीसीबी पैड कोटिंग्स

आइए देखें कि तांबे के पैड के लिए किस प्रकार की कोटिंग होती है। अक्सर, साइटों को टिन-सीसा मिश्र धातु, या पीआईसी के साथ लेपित किया जाता है। सोल्डर की सतह को लगाने और समतल करने की विधि को एचएएल या एचएएसएल कहा जाता है (अंग्रेजी हॉट एयर सोल्डर लेवलिंग से - गर्म हवा के साथ सोल्डर को समतल करना)। यह कोटिंग पैड की सर्वोत्तम सोल्डरबिलिटी प्रदान करती है। हालाँकि, इसे अधिक आधुनिक कोटिंग्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है, जो आमतौर पर अंतर्राष्ट्रीय RoHS निर्देश की आवश्यकताओं के अनुकूल हैं। इस निर्देश में उपस्थिति पर रोक की आवश्यकता है हानिकारक पदार्थ, उत्पादों में सीसा सहित। अब तक, RoHS हमारे देश के क्षेत्र पर लागू नहीं होता है, लेकिन इसके अस्तित्व को याद रखना उपयोगी है। RoHS से जुड़ी समस्याओं का वर्णन अगले अनुभागों में से एक में किया जाएगा, लेकिन अभी आइए MPP साइटों को कवर करने के संभावित विकल्पों पर एक नज़र डालें। जब तक अन्यथा आवश्यक न हो, HASL का उपयोग हर जगह किया जाता है। विसर्जन (रासायनिक) सोना चढ़ाना का उपयोग एक चिकनी बोर्ड सतह प्रदान करने के लिए किया जाता है (यह बीजीए पैड के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है), लेकिन इसमें थोड़ी कम सोल्डरबिलिटी होती है। ओवन सोल्डरिंग लगभग HASL जैसी ही तकनीक का उपयोग करके की जाती है, लेकिन हैंड सोल्डरिंग के लिए विशेष फ्लक्स के उपयोग की आवश्यकता होती है। ऑर्गेनिक कोटिंग, या ओएसपी, तांबे की सतह को ऑक्सीकरण से बचाती है। इसका नुकसान सोल्डरेबिलिटी की अल्प शेल्फ लाइफ (6 महीने से कम) है। विसर्जन टिन एक चिकनी सतह और अच्छी सोल्डरबिलिटी प्रदान करता है, हालांकि इसका सोल्डर जीवन भी सीमित होता है। सीसा रहित एचएएल में सीसा युक्त एचएएल के समान गुण होते हैं, लेकिन सोल्डर की संरचना लगभग 99.8% टिन और 0.2% एडिटिव्स होती है। ब्लेड कनेक्टर्स के संपर्क, जो बोर्ड के संचालन के दौरान घर्षण के अधीन होते हैं, सोने की मोटी और अधिक कठोर परत के साथ इलेक्ट्रोप्लेटेड होते हैं। दोनों प्रकार की गिल्डिंग के लिए, सोने के प्रसार को रोकने के लिए निकल अंडरलेयर का उपयोग किया जाता है।

सुरक्षात्मक और अन्य प्रकार के मुद्रित सर्किट बोर्ड कोटिंग्स
चित्र को पूरा करने के लिए, विचार करें कार्यात्मक उद्देश्यऔर पीसीबी कोटिंग सामग्री।
- सोल्डर मास्क - कंडक्टरों को आकस्मिक शॉर्ट सर्किट और गंदगी से बचाने के लिए बोर्ड की सतह पर लगाया जाता है, साथ ही सोल्डरिंग के दौरान फाइबरग्लास लैमिनेट को थर्मल शॉक से बचाने के लिए भी लगाया जाता है। मास्क में कोई अन्य कार्यात्मक भार नहीं होता है और यह नमी, फफूंदी, टूटने आदि से सुरक्षा के रूप में काम नहीं कर सकता है (सिवाय जब विशेष प्रकार के मास्क का उपयोग किया जाता है)।
- मार्किंग - बोर्ड और उस पर स्थित घटकों की पहचान को आसान बनाने के लिए मास्क के ऊपर पेंट के साथ बोर्ड पर लगाया जाता है।
- छीलने योग्य मास्क - बोर्ड के निर्दिष्ट क्षेत्रों पर लगाया जाता है जिन्हें अस्थायी रूप से संरक्षित करने की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, सोल्डरिंग से। भविष्य में इसे हटाना आसान है, क्योंकि यह रबर जैसा यौगिक है और आसानी से निकल जाता है।
- कार्बन संपर्क कोटिंग - कीबोर्ड के संपर्क फ़ील्ड के रूप में बोर्ड के कुछ क्षेत्रों पर लागू किया जाता है। कोटिंग में अच्छी चालकता है, ऑक्सीकरण नहीं होता है और पहनने के लिए प्रतिरोधी है।
- ग्रेफाइट प्रतिरोधी तत्व - प्रतिरोधों का कार्य करने के लिए बोर्ड की सतह पर लगाया जा सकता है। दुर्भाग्य से, मूल्यवर्ग की सटीकता कम है - ±20% (लेजर समायोजन के साथ - 5% तक) से अधिक सटीक नहीं।
- सिल्वर कॉन्टैक्ट जंपर्स - को अतिरिक्त कंडक्टर के रूप में लगाया जा सकता है, जब रूटिंग के लिए पर्याप्त जगह न हो तो एक और प्रवाहकीय परत बनाई जा सकती है। मुख्य रूप से सिंगल-लेयर और डबल-साइडेड मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए उपयोग किया जाता है।

निष्कर्ष
सामग्रियों की पसंद बड़ी है, लेकिन, दुर्भाग्य से, अक्सर मुद्रित सर्किट बोर्डों की छोटी और मध्यम आकार की श्रृंखला का उत्पादन करते समय, एमपीपी का उत्पादन करने वाले संयंत्र के गोदाम में आवश्यक सामग्रियों की उपलब्धता सबसे बड़ी बाधा बन जाती है। इसलिए, एमपीपी को डिजाइन करने से पहले, खासकर यदि हम एक गैर-मानक डिजाइन बनाने और गैर-मानक सामग्रियों का उपयोग करने के बारे में बात कर रहे हैं, तो एमपीपी में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों और परत की मोटाई पर निर्माता से सहमत होना आवश्यक है, और शायद इन सामग्रियों को ऑर्डर करें अग्रिम रूप से।

आजकल, अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक सर्किट मुद्रित सर्किट बोर्डों का उपयोग करके बनाए जाते हैं। मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माण प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके, पूर्वनिर्मित माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों का भी उत्पादन किया जाता है - हाइब्रिड मॉड्यूल जिसमें विभिन्न कार्यात्मक उद्देश्यों और एकीकरण की डिग्री के घटक शामिल होते हैं। उच्च स्तर के एकीकरण के साथ बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड और इलेक्ट्रॉनिक घटक इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर घटकों के वजन और आकार की विशेषताओं को कम करना संभव बनाते हैं। अब मुद्रित सर्किट बोर्ड सौ वर्ष से अधिक पुराना है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड

यह (अंग्रेजी में पीसीबी - मुद्रित सर्किट बोर्ड)- विद्युत इन्सुलेटिंग सामग्री (गेटिनैक्स, टेक्स्टोलाइट, फाइबरग्लास और अन्य समान डाइलेक्ट्रिक्स) से बनी एक प्लेट, जिसकी सतह पर मॉड्यूल और एकीकृत सर्किट सहित घुड़सवार रेडियो तत्वों को जोड़ने के लिए संपर्क पैड के साथ पतली विद्युत प्रवाहकीय स्ट्रिप्स (मुद्रित कंडक्टर) होती हैं। लागू। यह शब्द पॉलिटेक्निक डिक्शनरी से शब्दशः लिया गया है।

एक अधिक सार्वभौमिक सूत्रीकरण है:

एक मुद्रित सर्किट बोर्ड एक इंसुलेटिंग बेस पर निश्चित विद्युत इंटरकनेक्शन के डिज़ाइन को संदर्भित करता है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड के मुख्य संरचनात्मक तत्व एक ढांकता हुआ आधार (कठोर या लचीला) होते हैं जिसकी सतह पर कंडक्टर स्थित होते हैं। ढांकता हुआ आधार और कंडक्टर एक मुद्रित सर्किट बोर्ड के लिए आवश्यक और पर्याप्त तत्व हैं। घटकों को स्थापित करने और उन्हें कंडक्टरों से जोड़ने के लिए, अतिरिक्त तत्वों का उपयोग किया जाता है: संपर्क पैड, धातुकृत संक्रमण और बढ़ते छेद, कनेक्टर लैमेलस, गर्मी हटाने के लिए क्षेत्र, परिरक्षण और वर्तमान-ले जाने वाली सतहें, आदि।

मुद्रित सर्किट बोर्डों में परिवर्तन ने इलेक्ट्रॉनिक उपकरण डिजाइन के क्षेत्र में एक गुणात्मक छलांग लगाई। एक मुद्रित सर्किट बोर्ड रेडियोतत्वों के वाहक के कार्यों और ऐसे तत्वों के विद्युत कनेक्शन को जोड़ता है। यदि मुद्रित सर्किट बोर्ड के कंडक्टरों और अन्य प्रवाहकीय तत्वों के बीच इन्सुलेशन प्रतिरोध का पर्याप्त स्तर प्रदान नहीं किया गया है तो बाद वाला कार्य नहीं किया जा सकता है। इसलिए, पीसीबी सब्सट्रेट को एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करना चाहिए।

ऐतिहासिक सन्दर्भ

मुद्रित सर्किट बोर्डों का इतिहास इस प्रकार है:

20वीं सदी की शुरुआत में, जर्मन इंजीनियर अल्बर्ट पार्कर हैनसन, टेलीफोनी के क्षेत्र में विकास में लगे हुए, एक उपकरण बनाया गया जिसे आज ज्ञात सभी प्रकार के मुद्रित सर्किट बोर्डों का प्रोटोटाइप माना जाता है। मुद्रित सर्किट बोर्डों का "जन्मदिन" 1902 माना जाता है, जब आविष्कारक ने अपने मूल देश के पेटेंट कार्यालय में एक आवेदन दायर किया था।

हैनसेन के मुद्रित सर्किट बोर्ड में कांस्य (या तांबे) पन्नी पर एक छवि को अंकित करना या काटना शामिल था। परिणामी प्रवाहकीय परत को एक ढांकता हुआ - पैराफिन के साथ लगाए गए कागज पर चिपका दिया गया था। फिर भी, कंडक्टर प्लेसमेंट के अधिक घनत्व का ध्यान रखते हुए, हेन्सन ने दोनों तरफ पन्नी चिपका दी, जिससे एक दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड बन गया। आविष्कारक ने मुद्रित सर्किट बोर्ड के माध्यम से चलने वाले कनेक्शन छेद का भी उपयोग किया। हैनसेन के काम में इलेक्ट्रोप्लेटिंग या प्रवाहकीय स्याही का उपयोग करके कंडक्टर बनाने का विवरण शामिल है, जो एक चिपकने वाले वाहक के साथ मिश्रित पाउडर धातु है।

प्रारंभ में, मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए विशेष रूप से एडिटिव प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया गया था, अर्थात, पैटर्न को चिपकने वाले या स्प्रे सामग्री का उपयोग करके ढांकता हुआ पर लागू किया गया था।

थॉमस एडिसन के भी ऐसे ही विचार थे। फ्रैंक स्प्रैग (जिन्होंने स्प्रैग इलेक्ट्रिक कॉर्पोरेशन की स्थापना की) को लिखा उनका पत्र संरक्षित किया गया है, जहां एडिसन ने कागज पर एक कंडक्टर को चित्रित करने के तीन तरीकों का वर्णन किया है।

1. पैटर्न चिपकने वाले पॉलिमर का उपयोग करके उनकी कच्ची सतह पर धूल में कुचले गए ग्रेफाइट या कांस्य को लगाकर बनाया जाता है।

2. पैटर्न सीधे ढांकता हुआ पर बनता है। छवि को लगाने के लिए लैपिस (सिल्वर नाइट्रेट) का उपयोग किया जाता है, जिसके बाद नमक से चांदी को आसानी से कम कर दिया जाता है।

3. कंडक्टर सोने की पन्नी है जिस पर एक पैटर्न मुद्रित है।
स्वाभाविक रूप से, एडिसन ने "मुद्रित सर्किट बोर्ड" शब्द का उपयोग नहीं किया, लेकिन ऊपर उल्लिखित लगभग सभी विचारों को आज की तकनीकी प्रक्रियाओं में आवेदन मिला है। उनमें से पहले के आधार पर, आज की पतली-फिल्म प्रौद्योगिकियों का गठन किया गया था, और दूसरी विधि का उपयोग नमक से धातुओं को कम करके कोटिंग के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

1913 में, आर्थर बेरी को सबट्रेक्टिव विधि के लिए पेटेंट प्राप्त हुआ मुद्रित सर्किट बोर्डों का निर्माण। डेवलपर ने धातु के आधार को प्रतिरोधी सामग्री की एक परत के साथ कवर करने और नक़्क़ाशी द्वारा सतह से असुरक्षित भागों को हटाने का प्रस्ताव दिया। 1922 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में रहने वाले एलिस बैसिट ने मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन में प्रकाश संवेदनशील सामग्रियों का उपयोग करने के लिए एक विधि का आविष्कार और पेटेंट कराया।

1918 में स्विस मैक्स स्कूप द्वारा गैस-लौ धातु छिड़काव की तकनीक प्रस्तावित की गई थी। उत्पादन लागत और असमान धातु जमाव के कारण यह तकनीक अलोकप्रिय रही।

अमेरिकी चार्ल्स डुक्लास कंडक्टरों के धातुकरण की तकनीक का पेटेंट कराया, जिसका सार यह था कि चैनल एक नरम ढांकता हुआ (उदाहरण के लिए, मोम) में खींचे गए थे, जो बाद में इलेक्ट्रोकेमिकल क्रिया का उपयोग करके धातुयुक्त प्रवाहकीय पेस्ट से भर गए थे।
पेटेंट में नक़्क़ाशी तकनीक भी शामिल है, जिसमें कम तापमान वाली मिश्र धातु प्लेट पर संपर्क मास्क के माध्यम से धातु (चांदी, सोना या तांबा) का इलेक्ट्रोलाइटिक जमाव शामिल है। जमा किए गए पैटर्न वाली प्लेट को गर्म किया जाता है, और मिश्र धातु के उन सभी हिस्सों को हटा दिया जाता है जो चांदी से ढके नहीं होते हैं। चार्ल्स डौकास ने ढांकता हुआ आधार के दोनों किनारों पर कंडक्टर लगाए।

डुक्लास मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों के विकास में शामिल था और उसने इंटरलेयर कनेक्शन के लिए कई दिलचस्प समाधान प्रस्तावित किए।

फ्रांसीसी सीज़र पारोलिनी प्रवाहकीय परत बनाने की योगात्मक विधि को पुनर्जीवित किया। 1926 में, उन्होंने एक चिपकने वाली सामग्री का उपयोग करके एक ढांकता हुआ पर एक छवि लागू की, उस पर तांबे का पाउडर छिड़का और उच्च तापमान के तहत इसे पोलीमराइज़ किया। यह पारोलिनी ही थीं जिन्होंने मुद्रित सर्किट बोर्डों में वायर जंपर्स का उपयोग करना शुरू किया, जो सामग्री के पोलीमराइजेशन से पहले स्थापित किए गए थे।
1933 में, इरविन फ्रांज की रचनाएँ प्रकाशित हुईं, जिस पर सभी मौजूदा लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड उत्पादन विधियां आधारित हैं। अमेरिकी डेवलपर सिलोफ़न फिल्म पर एक प्रवाहकीय पैटर्न लागू करने में कामयाब रहा, जिसके लिए ग्रेफाइट भरने के साथ एक तरल बहुलक का उपयोग किया गया था।

ग्रेट ब्रिटेन में इंजीनियर पॉल आइस्लर रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में मुद्रित सर्किट बोर्डों को पेश करना शुरू किया। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, उन्होंने मुद्रण विधियों का व्यापक उपयोग करते हुए, मुद्रित सर्किट बोर्डों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए तकनीकी समाधान खोजने के लिए सफलतापूर्वक काम किया। युद्ध के बाद, 1948 में, आइस्लर ने एक मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माण कंपनी, टेक्नोग्राफ मुद्रित सर्किट की स्थापना की।

1920 और 1930 के दशक के दौरान, मुद्रित सर्किट बोर्ड डिजाइन और उन्हें बनाने के तरीकों के लिए कई पेटेंट जारी किए गए थे। मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की पहली विधियाँ मुख्यतः योगात्मक (थॉमस एडिसन के विचारों का विकास) रहीं। लेकिन अपने आधुनिक रूप में, मुद्रित सर्किट बोर्ड मुद्रण उद्योग से उधार ली गई प्रौद्योगिकियों के उपयोग के कारण प्रकट हुआ। मुद्रित सर्किट बोर्ड अंग्रेजी मुद्रण शब्द प्रिंटिंग प्लेट ("प्रिंटिंग प्लेट" या "मैट्रिक्स") से सीधा अनुवाद है। इसलिए, ऑस्ट्रियाई इंजीनियर पॉल आइस्लर को सच्चा "मुद्रित सर्किट बोर्ड का जनक" माना जाता है। वह यह निष्कर्ष निकालने वाले पहले व्यक्ति थे कि मुद्रित सर्किट बोर्डों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए मुद्रण (सबट्रैक्टिव) प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जा सकता है। घटिया प्रौद्योगिकियों में, अनावश्यक टुकड़ों को हटाकर एक छवि बनाई जाती है। पॉल आइस्लर ने तांबे की पन्नी के गैल्वेनिक जमाव और फेरिक क्लोराइड के साथ इसकी नक़्क़ाशी की तकनीक विकसित की। मुद्रित सर्किट बोर्डों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की तकनीकें द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान पहले से ही मांग में थीं। और 1950 के दशक के मध्य से, मुद्रित सर्किट बोर्डों का निर्माण न केवल सैन्य, बल्कि घरेलू उद्देश्यों के लिए रेडियो उपकरणों के रचनात्मक आधार के रूप में शुरू हुआ।

पीसीबी सामग्री

मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए बुनियादी डाइलेक्ट्रिक्स
एमपीपी के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के मुख्य प्रकार और पैरामीटर तालिका 1 में दिए गए हैं। मुद्रित सर्किट बोर्डों के विशिष्ट डिजाइन मानक फाइबरग्लास लैमिनेट प्रकार FR4 के उपयोग पर आधारित होते हैं, जिसका ऑपरेटिंग तापमान आमतौर पर -50 से +110 डिग्री तक होता है। सी, कांच संक्रमण (विनाश) तापमान टीजी लगभग 135 डिग्री सेल्सियस। आपूर्तिकर्ता और सामग्री के प्रकार के आधार पर इसका ढांकता हुआ स्थिरांक Dk 3.8 से 4.5 तक हो सकता है। गर्मी प्रतिरोध के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं के लिए या सीसा रहित तकनीक (260 डिग्री सेल्सियस तक) का उपयोग करके ओवन में बोर्ड स्थापित करते समय, उच्च तापमान FR4 हाई टीजी या FR5 का उपयोग किया जाता है। जब उच्च तापमान पर निरंतर संचालन या अचानक तापमान परिवर्तन की आवश्यकता होती है, तो पॉलीमाइड का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पॉलीमाइड का उपयोग उच्च-विश्वसनीयता सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए, सैन्य अनुप्रयोगों के लिए और उन मामलों में भी किया जाता है जहां बढ़ी हुई विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है। माइक्रोवेव सर्किट (2 गीगाहर्ट्ज से अधिक) वाले बोर्डों के लिए, माइक्रोवेव सामग्री की अलग-अलग परतों का उपयोग किया जाता है, या पूरा बोर्ड माइक्रोवेव सामग्री से बना होता है (चित्र 3)। विशेष सामग्रियों के सबसे प्रसिद्ध आपूर्तिकर्ता रोजर्स, अर्लोन, टैकोनिक और ड्यूपॉन्ट हैं। इन सामग्रियों की लागत FR4 से अधिक है और मोटे तौर पर FR4 की लागत के सापेक्ष तालिका 1 के अंतिम कॉलम में दिखाई गई है। विभिन्न प्रकार के ढांकता हुआ बोर्डों के उदाहरण चित्र में दिखाए गए हैं। 4, 5.

सिंगल-लेयर और मल्टीलेयर दोनों प्रकार के मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए सामग्री के मापदंडों का ज्ञान, उनके उपयोग में शामिल सभी लोगों के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से बढ़ी हुई गति और माइक्रोवेव वाले उपकरणों के लिए मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए। एमपीपी डिज़ाइन करते समय, डेवलपर्स को निम्नलिखित कार्यों का सामना करना पड़ता है:
- बोर्ड पर कंडक्टरों की तरंग प्रतिरोध की गणना;
- इंटरलेयर हाई-वोल्टेज इन्सुलेशन के मूल्य की गणना;
- अंधे और छिपे हुए छिद्रों की संरचना का चयन।
विभिन्न सामग्रियों के उपलब्ध विकल्प और मोटाई तालिका 2-6 में दर्शाई गई हैं। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सामग्री की मोटाई पर सहनशीलता आमतौर पर ±10% तक होती है, इसलिए तैयार मल्टीलेयर बोर्ड की मोटाई पर सहनशीलता ±10% से कम नहीं हो सकती।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए सामग्री के प्रकार और पैरामीटर
देखना मिश्रण टीजी
डिग्री सेल्सियस
डीके कीमत नाम
FR4 फाइबरग्लास (लैमिनेटेड एपॉक्सी फाइबरग्लास सामग्री) >140 4.7 1 (बुनियादी) एस1141
FR4
हैलोजन मुक्त
फाइबरग्लास में हैलोजन, सुरमा, फॉस्फोरस आदि नहीं होता है, जलने पर खतरनाक पदार्थ नहीं निकलता है >140 4.7 1.1 S1155
FR4
उच्च टीजी,
FR5
क्रॉस-लिंक्ड जाल सामग्री, बढ़ा हुआ तापमान प्रतिरोध (RoHS अनुरूप) >160 4,6 1,2…1,4 एस1170,
एस1141 170
आरसीसी ग्लास बुने हुए बैकिंग के बिना एपॉक्सी सामग्री >130 4,0 1,3…1,5 S6015
पी.डी. अरिमिड बेस के साथ पॉलीमाइड रेज़िन >260 4,4 5…6,5 अर्लोन 85एन
माइक्रोवेव
(पीटीएफई)
माइक्रोवेव सामग्री (कांच या चीनी मिट्टी के साथ पॉलीटेट्राफ्लुओरेथिलीन) 240–280 2,2–10,2 32…70 Ro3003, Ro3006,
Ro3010
माइक्रोवेव
(गैर-पीटीएफई)
माइक्रोवेव सामग्री पीटीएफई पर आधारित नहीं है 240–280 3,5 10 Ro4003, Ro4350,
टीएमएम
पी एल
(पॉलियामाइड)
लचीले और कठोर-फ्लेक्स बोर्डों के उत्पादन के लिए सामग्री 195-220 3,4 डुपोंट पाइरालक्स,
ताइफ़्लेक्स

टीजी - ग्लास संक्रमण तापमान (संरचना विनाश)

डीके - ढांकता हुआ स्थिरांक

माइक्रोवेव मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए बुनियादी डाइलेक्ट्रिक्स

मुद्रित सर्किट बोर्डों के विशिष्ट डिज़ाइन मानक फाइबरग्लास प्रकार के उपयोग पर आधारित होते हैं FR4, ऑपरेटिंग तापमान -50 से +110 डिग्री सेल्सियस तक, और ग्लास संक्रमण तापमान टीजी (नरम करना) लगभग 135 डिग्री सेल्सियस के साथ।
यदि गर्मी प्रतिरोध के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताएं हैं या सीसा रहित प्रौद्योगिकी ओवन (260 डिग्री सेल्सियस तक) में बोर्ड स्थापित करते समय, एक उच्च तापमान FR4 हाई टीजीया FR5.
यदि उच्च तापमान पर या अचानक तापमान परिवर्तन के साथ निरंतर संचालन की आवश्यकता होती है, तो इसका उपयोग किया जाता है polyimide. इसके अलावा, पॉलीमाइड का उपयोग उच्च-विश्वसनीयता सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए, सैन्य अनुप्रयोगों के लिए और उन मामलों में भी किया जाता है जहां बढ़ी हुई विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है।
के साथ बोर्डों के लिए माइक्रोवेव सर्किट(2 गीगाहर्ट्ज़ से अधिक) अलग-अलग परतों का उपयोग किया जाता है माइक्रोवेव सामग्री, या बोर्ड पूरी तरह से माइक्रोवेव सामग्री से बना है। विशेष सामग्रियों के सबसे प्रसिद्ध आपूर्तिकर्ता रोजर्स, अर्लोन, टैकोनिक, ड्यूपॉन्ट हैं। इन सामग्रियों की लागत FR4 से अधिक है, और सशर्त रूप से FR4 की लागत के सापेक्ष तालिका के अंतिम कॉलम में दिखाई जाती है।

तालिका 4. मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए रोजर्स माइक्रोवेव सामग्री
सामग्री डीके* ढांकता हुआ मोटाई, मिमी पन्नी की मोटाई, माइक्रोन
Ro4003 3,38 0,2 18 या 35
0,51 18 या 35
0,81 18 या 35
Ro4350 3,48 0,17 18 या 35
0,25 18 या 35
0,51 18 या 35
0,762 18
1,52 35
प्रीप्रेग Ro4403 3,17 0,1 --
प्रीप्रेग Ro4450 3,54 0,1 --

* डीके - ढांकता हुआ स्थिरांक

तालिका 5. एमपीपी के लिए अरलोन माइक्रोवेव सामग्री
सामग्री ढांकता हुआ
पारगम्यता (डीके)
मोटाई
ढांकता हुआ, मिमी
मोटाई
पन्नी, माइक्रोन
एआर-1000 10 0.61±0.05 18
AD600L 6 0.787±0.08 35
AD255IM 2,55 0.762±0.05 35
AD350A 3,5 0.508±0.05 35
0.762±0.05 35
DICLAD527 2,5 0.508±0.038 35
0.762±0.05 35
1.52±0.08 35
25एन 3,38 0,508 18 या 35
0,762
25एन 1080पीपी
पूर्व preg
3,38 0,099 --
25एन 2112पीपी
पूर्व preg
3,38 0,147 --
25एफआर 3,58 0,508 18 या 35
0,762
25एफआर 1080पीपी
पूर्व preg
3,58 0,099 --
25एफआर 2112पीपी
पूर्व preg
3,58 0,147 --

डीके - ढांकता हुआ स्थिरांक

पीसीबी पैड कोटिंग्स
आइए देखें कि टांका लगाने वाले तत्वों के लिए तांबे के पैड पर किस प्रकार की कोटिंग होती है।

अक्सर, साइटों को टिन-सीसा मिश्र धातु, या पीआईसी के साथ लेपित किया जाता है। सोल्डर की सतह को लगाने और समतल करने की विधि को एचएएल या एचएएसएल कहा जाता है (अंग्रेजी हॉट एयर सोल्डर लेवलिंग से - गर्म हवा के साथ सोल्डर को समतल करना)। यह कोटिंग पैड की सर्वोत्तम सोल्डरबिलिटी प्रदान करती है। हालाँकि, इसे अधिक आधुनिक कोटिंग्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है, जो आमतौर पर अंतर्राष्ट्रीय RoHS निर्देश की आवश्यकताओं के अनुकूल हैं।

इस निर्देश में उत्पादों में सीसा सहित हानिकारक पदार्थों की उपस्थिति पर प्रतिबंध लगाने की आवश्यकता है। अब तक, RoHS हमारे देश के क्षेत्र पर लागू नहीं होता है, लेकिन इसके अस्तित्व को याद रखना उपयोगी है।

एमपीपी साइटों को कवर करने के संभावित विकल्प तालिका 7 में हैं।

जब तक अन्यथा आवश्यक न हो, HASL का उपयोग हर जगह किया जाता है।

विसर्जन (रासायनिक) गिल्डिंगअधिक समतल बोर्ड सतह प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है (यह BGA पैड के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है), लेकिन इसमें सोल्डरबिलिटी थोड़ी कम है। ओवन सोल्डरिंग लगभग HASL जैसी ही तकनीक का उपयोग करके की जाती है, लेकिन हैंड सोल्डरिंग के लिए विशेष फ्लक्स के उपयोग की आवश्यकता होती है। ऑर्गेनिक कोटिंग, या ओएसपी, तांबे की सतह को ऑक्सीकरण से बचाती है। इसका नुकसान सोल्डरेबिलिटी की अल्प शेल्फ लाइफ (6 महीने से कम) है।

विसर्जन टिनएक सपाट सतह और अच्छी टांका लगाने की क्षमता प्रदान करता है, हालांकि टांका लगाने के लिए इसमें सीमित शेल्फ जीवन भी होता है। सीसा रहित एचएएल में सीसा युक्त एचएएल के समान गुण होते हैं, लेकिन सोल्डर की संरचना लगभग 99.8% टिन और 0.2% एडिटिव्स होती है।

ब्लेड कनेक्टर संपर्कजो बोर्ड के संचालन के दौरान घर्षण के अधीन होते हैं, उन पर सोने की मोटी और अधिक कठोर परत चढ़ा दी जाती है। दोनों प्रकार की गिल्डिंग के लिए, सोने के प्रसार को रोकने के लिए निकल अंडरलेयर का उपयोग किया जाता है।

तालिका 7. पीसीबी पैड कोटिंग्स
प्रकार विवरण मोटाई
एचएएसएल, एचएएल
(गर्म हवा सोल्डर लेवलिंग)
पीओएस-61 या पीओएस-63,
गर्म हवा से पिघलकर समतल हो गया
15-25 µm
विसर्जन सोना, ENIG निकल उपपरत के ऊपर सोना चढ़ाना विसर्जित करें एयू 0.05–0.1 µm/Ni 5 µm
ओएसपी, एनटेक जैविक कोटिंग,
टांका लगाने से पहले तांबे की सतह को ऑक्सीकरण से बचाता है
सोल्डरिंग करते समय
पूरी तरह घुल जाता है
विसर्जन टिन विसर्जन टिन, एचएएसएल की तुलना में सपाट सतह 10-15 µm
सीसा रहित एचएएल सीसा रहित टिनिंग 15-25 µm
कठोर सोना, सुनहरी उंगलियाँ निकेल सबलेयर पर कनेक्टर संपर्कों की गैल्वेनिक सोना चढ़ाना एयू 0.2-0.5 µm/Ni 5 µm

नोट: एचएएसएल को छोड़कर सभी कोटिंग्स RoHS अनुरूप हैं और सीसा रहित सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त हैं।

सुरक्षात्मक और अन्य प्रकार के मुद्रित सर्किट बोर्ड कोटिंग्स

सुरक्षात्मक कोटिंग्स का उपयोग सोल्डरिंग के लिए इच्छित कंडक्टरों की सतहों को इन्सुलेट करने के लिए किया जाता है।

चित्र को पूरा करने के लिए, आइए मुद्रित सर्किट बोर्ड कोटिंग्स के कार्यात्मक उद्देश्य और सामग्री पर विचार करें।

  1. सोल्डर मास्क - कंडक्टरों को आकस्मिक शॉर्ट सर्किट और गंदगी से बचाने के लिए, साथ ही सोल्डरिंग के दौरान फाइबरग्लास लैमिनेट को थर्मल शॉक से बचाने के लिए इसे बोर्ड की सतह पर लगाया जाता है। मास्क में कोई अन्य कार्यात्मक भार नहीं होता है और यह नमी, फफूंदी, टूटने आदि से सुरक्षा के रूप में काम नहीं कर सकता है (सिवाय जब विशेष प्रकार के मास्क का उपयोग किया जाता है)।
  2. अंकन - बोर्ड और उस पर स्थित घटकों की पहचान को आसान बनाने के लिए बोर्ड पर पेंट के साथ मास्क लगाया जाता है।
  3. मुखौटा उतारे - बोर्ड के निर्दिष्ट क्षेत्रों पर लागू किया जाता है जिन्हें अस्थायी रूप से संरक्षित करने की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, सोल्डरिंग से। भविष्य में इसे हटाना आसान है, क्योंकि यह रबर जैसा यौगिक है और आसानी से निकल जाता है।
  4. कार्बन संपर्क कोटिंग - इसे कीबोर्ड के संपर्क फ़ील्ड के रूप में बोर्ड पर कुछ स्थानों पर लागू किया जाता है। कोटिंग में अच्छी चालकता है, ऑक्सीकरण नहीं होता है और पहनने के लिए प्रतिरोधी है।
  5. ग्रेफाइट प्रतिरोधी तत्व - प्रतिरोधों का कार्य करने के लिए इसे बोर्ड की सतह पर लगाया जा सकता है। दुर्भाग्य से, मूल्यवर्ग की सटीकता कम है - ±20% (लेजर समायोजन के साथ - 5% तक) से अधिक सटीक नहीं।
  6. सिल्वर कॉन्टैक्ट जंपर्स - इसे अतिरिक्त कंडक्टर के रूप में लागू किया जा सकता है, जब रूटिंग के लिए पर्याप्त जगह नहीं होती है तो एक और प्रवाहकीय परत बनाई जा सकती है। मुख्य रूप से सिंगल-लेयर और डबल-साइडेड मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए उपयोग किया जाता है।
तालिका 8. पीसीबी सतह कोटिंग्स
प्रकार उद्देश्य एवं विशेषताएँ
सोल्डर मास्क सोल्डरिंग सुरक्षा के लिए
रंग: हरा, नीला, लाल, पीला, काला, सफेद
अंकन पहचान के लिए
रंग: सफ़ेद, पीला, काला
मुखौटा उतारे अस्थायी सतह सुरक्षा के लिए
यदि आवश्यक हो तो आसानी से हटाया जा सकता है
कार्बन कीबोर्ड बनाने के लिए
उच्च पहनने का प्रतिरोध है
सीसा प्रतिरोधक बनाने के लिए
लेजर ट्रिम की आवश्यकता है
चाँदी चढ़ाना जंपर्स बनाने के लिए
एपीपी और डीपीपी के लिए उपयोग किया जाता है

पीसीबी डिजाइन

मुद्रित सर्किट बोर्डों का सबसे दूरवर्ती पूर्ववर्ती साधारण तार है, जो अक्सर इंसुलेटेड होता है। उसमें एक महत्वपूर्ण दोष था. उच्च कंपन की स्थिति में, इसे आरईए के अंदर ठीक करने के लिए अतिरिक्त यांत्रिक तत्वों के उपयोग की आवश्यकता होती है। इस प्रयोजन के लिए, वाहकों का उपयोग किया गया था जिन पर रेडियो तत्व स्थापित किए गए थे, स्वयं रेडियो तत्व और मध्यवर्ती कनेक्शन और तारों को ठीक करने के लिए संरचनात्मक तत्व। यह एक वॉल्यूमेट्रिक इंस्टालेशन है.

मुद्रित सर्किट बोर्ड इन कमियों से मुक्त हैं। उनके चालक सतह पर स्थिर होते हैं, उनकी स्थिति निश्चित होती है, जिससे उनके पारस्परिक कनेक्शन की गणना करना संभव हो जाता है। सिद्धांत रूप में, मुद्रित सर्किट बोर्ड अब सपाट संरचनाओं के करीब पहुंच रहे हैं।

अनुप्रयोग के प्रारंभिक चरण में, मुद्रित सर्किट बोर्डों में एक तरफा या दो तरफा प्रवाहकीय ट्रैक होते थे।

एक तरफा पीसीबी- यह एक प्लेट होती है जिसके एक तरफ मुद्रित कंडक्टर होते हैं। दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्डों में, कंडक्टरों ने प्लेट के खाली रिवर्स साइड पर भी कब्जा कर लिया। और उनके कनेक्शन के लिए, विभिन्न विकल्प प्रस्तावित किए गए हैं, जिनमें से धातुकृत संक्रमण छेद सबसे व्यापक हैं। सबसे सरल एकल-पक्षीय और दो-तरफा मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिज़ाइन के टुकड़े चित्र में दिखाए गए हैं। 1.

दो तरफा पीसीबी- एकतरफ़ा के बजाय उनका उपयोग समतल से आयतन में संक्रमण की दिशा में पहला कदम था। यदि हम खुद को अमूर्त करते हैं (मानसिक रूप से दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड के सब्सट्रेट को त्याग देते हैं), तो हमें कंडक्टरों की एक त्रि-आयामी संरचना मिलती है। वैसे ये कदम काफी जल्दी उठाया गया. अल्बर्ट हैनसन के आवेदन ने पहले से ही सब्सट्रेट के दोनों किनारों पर कंडक्टर रखने और छेद के माध्यम से उन्हें जोड़ने की संभावना का संकेत दिया है।

चावल। 1. मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिजाइन के टुकड़े ए) एक तरफा और 6) दो तरफा: 1 - बढ़ते छेद, 2 - संपर्क पैड, 3 - कंडक्टर, 4 - ढांकता हुआ सब्सट्रेट, 5 - संक्रमण धातुयुक्त छेद

इलेक्ट्रॉनिक्स - माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के आगे विकास से मल्टी-पिन घटकों (चिप्स में 200 से अधिक पिन हो सकते हैं) का उपयोग हुआ, और इलेक्ट्रॉनिक घटकों की संख्या में वृद्धि हुई। बदले में, डिजिटल माइक्रो-सर्किट के उपयोग और उनके प्रदर्शन में वृद्धि के कारण घटकों के लिए उनके परिरक्षण और बिजली वितरण की आवश्यकताओं में वृद्धि हुई है, जिसके लिए डिजिटल उपकरणों (उदाहरण के लिए, कंप्यूटर) के बहुपरत बोर्डों में विशेष परिरक्षण प्रवाहकीय परतें शामिल की गईं। इस सबके कारण अंतर्संबंधों और उनकी जटिलता में वृद्धि हुई, जिसके परिणामस्वरूप परतों की संख्या में वृद्धि हुई। आधुनिक मुद्रित सर्किट बोर्डों में यह दस से भी अधिक हो सकता है। एक तरह से, मल्टीलेयर पीसीबी ने वॉल्यूम हासिल कर लिया है।

मल्टीलेयर पीसीबी डिज़ाइन

आइए एक विशिष्ट मल्टीलेयर बोर्ड डिज़ाइन देखें।

पहले, सबसे आम, विकल्प में, बोर्ड की आंतरिक परतें दो तरफा तांबे-लेमिनेटेड फाइबरग्लास से बनती हैं, जिसे "कोर" कहा जाता है। बाहरी परतें तांबे की पन्नी से बनी होती हैं, जिन्हें बाइंडर का उपयोग करके आंतरिक परतों से दबाया जाता है - एक रालयुक्त पदार्थ जिसे "प्रीप्रेग" कहा जाता है। उच्च तापमान पर दबाने के बाद, एक बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड का एक "पाई" बनता है, जिसमें छेद करके ड्रिल किया जाता है और धातुकृत किया जाता है। दूसरा विकल्प कम आम है, जब बाहरी परतें प्रीप्रेग के साथ जुड़े "कोर" से बनती हैं। यह एक सरलीकृत विवरण है; इन विकल्पों के आधार पर कई अन्य डिज़ाइन भी हैं। हालाँकि, मूल सिद्धांत यह है कि प्रीप्रेग परतों के बीच संबंध सामग्री के रूप में कार्य करता है। जाहिर है, ऐसी स्थिति नहीं हो सकती है जहां दो दो तरफा "कोर" प्रीप्रेग स्पेसर के बिना आसन्न हों, लेकिन फ़ॉइल-प्रीप्रेग-फ़ॉइल-प्रीप्रेग... आदि संरचना संभव है, और अक्सर जटिल संयोजन वाले बोर्डों में इसका उपयोग किया जाता है अंधे और छिपे हुए छेद.

प्रीप्रेग्स (अंग्रेजी) पूर्व preg, संक्षेप। से पूर्व गर्भवती- पूर्व-संसेचित) मिश्रित सामग्री-अर्ध-तैयार उत्पाद हैं। आंशिक रूप से ठीक किए गए बाइंडर के साथ बुने हुए या गैर-बुने हुए ढांचे की मजबूत सामग्री के पूर्व-संसेचन का एक तैयार-से-प्रक्रिया उत्पाद। वे समान रूप से वितरित पॉलिमर बाइंडर्स के साथ एक मजबूत रेशेदार आधार को संसेचित करके प्राप्त किए जाते हैं। संसेचन इस तरह से किया जाता है कि प्रबलिंग सामग्री के भौतिक और रासायनिक गुणों को अधिकतम किया जा सके। प्रीप्रेग तकनीक न्यूनतम टूलींग के साथ जटिल आकृतियों के अखंड उत्पाद प्राप्त करना संभव बनाती है।
प्रीप्रेग एक शीट के रूप में निर्मित होते हैं, दोनों तरफ पॉलीथीन फिल्म से ढके होते हैं और एक रोल में लपेटे जाते हैं।

मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड अब कीमत के मामले में वैश्विक मुद्रित सर्किट बोर्ड उत्पादन का दो-तिहाई हिस्सा बनाते हैं, हालांकि मात्रात्मक दृष्टि से वे एकल और दो तरफा बोर्ड से कमतर हैं।

आधुनिक मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड के डिज़ाइन का एक योजनाबद्ध (सरलीकृत) टुकड़ा चित्र में दिखाया गया है। 2. ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्डों में कंडक्टर न केवल सतह पर, बल्कि सब्सट्रेट की मात्रा में भी रखे जाते हैं। उसी समय, एक दूसरे के सापेक्ष कंडक्टरों की परत व्यवस्था को संरक्षित किया गया (प्लानर प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों के उपयोग का परिणाम)। मुद्रित सर्किट बोर्डों और उनके तत्वों के नाम में लेयरिंग अनिवार्य रूप से मौजूद है - सिंगल-साइडेड, डबल-साइडेड, मल्टीलेयर, आदि। लेयरिंग वास्तव में इस डिजाइन के अनुरूप मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिजाइन और निर्माण प्रौद्योगिकियों को प्रतिबिंबित करती है।


चावल। 2. एक बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड के डिजाइन का टुकड़ा: 1 - धातुयुक्त छेद के माध्यम से, 2 - अंधा माइक्रोविया, 3 - छिपा हुआ माइक्रोविया, 4 - परतें, 5 - छिपे हुए इंटरलेयर छेद, 6 - संपर्क पैड

वास्तव में, मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड का डिज़ाइन चित्र में दिखाए गए से भिन्न होता है। 2.

इसकी संरचना के संदर्भ में, एमपीपी दो तरफा बोर्डों की तुलना में बहुत अधिक जटिल हैं, जैसे कि उनकी उत्पादन तकनीक बहुत अधिक जटिल है। और उनकी संरचना स्वयं चित्र में दिखाई गई संरचना से काफी भिन्न है। 2. इनमें अतिरिक्त ढाल परतें (जमीन और बिजली), साथ ही कई सिग्नल परतें शामिल हैं।

हकीकत में वे इस तरह दिखते हैं:


ए) योजनाबद्ध रूप से

एमपीपी परतों के बीच स्विचिंग सुनिश्चित करने के लिए, इंटरलेयर विया और माइक्रोविया का उपयोग किया जाता है (चित्र)। 3.ए.
इंटरलेयर संक्रमण बाहरी परतों को एक दूसरे से और आंतरिक परतों से जोड़ने वाले छिद्रों के रूप में किया जा सकता है।

अंध और छुपे मार्ग का भी उपयोग किया जाता है।
ब्लाइंड थ्रू एक धातुयुक्त कनेक्टिंग चैनल है जो केवल बोर्ड के ऊपर या नीचे की ओर से दिखाई देता है।

बोर्ड की आंतरिक परतों को एक दूसरे से जोड़ने के लिए छिपे हुए वाया का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग बोर्डों के लेआउट को काफी सरल बनाना संभव बनाता है; उदाहरण के लिए, 12-परत एमपीपी डिज़ाइन को 8-परत के बराबर कम किया जा सकता है। स्विचन
माइक्रोवियास को विशेष रूप से सतह पर लगाने, संपर्क पैड और सिग्नल परतों को जोड़ने के लिए विकसित किया गया है।


ग) 3डी दृश्य में स्पष्टता के लिए

मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए, पन्नी के साथ टुकड़े टुकड़े किए गए कई डाइलेक्ट्रिक्स चिपकने वाले गास्केट - प्रीप्रेग्स का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

चित्र 3.सी में प्रीप्रेग को सफेद रंग में दिखाया गया है। प्रीप्रेग थर्मल प्रेसिंग के दौरान मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड की परतों को एक साथ चिपका देता है।

मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों की समग्र मोटाई सिग्नल परतों की संख्या के साथ तेजी से बढ़ती है।
इस संबंध में, बोर्ड की मोटाई और थ्रू छेद के व्यास के बड़े अनुपात को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो छेद के माध्यम से धातुकरण की प्रक्रिया के लिए एक बहुत ही सख्त पैरामीटर है।
हालाँकि, छोटे व्यास के छिद्रों के माध्यम से धातुकरण की कठिनाइयों को ध्यान में रखते हुए भी, मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माता कम संख्या में उच्च घनत्व के बजाय अपेक्षाकृत सस्ती परतों की एक बड़ी संख्या के माध्यम से उच्च पैकेजिंग घनत्व प्राप्त करना पसंद करते हैं, लेकिन तदनुसार, अधिक महंगी परतें.

साथ)
चित्रकला 3

चित्र 3.सी एक बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड की परतों की अनुमानित संरचना दिखाता है, जो उनकी मोटाई दर्शाता है।

व्लादिमीर उराज़ेव [एल.12]उनका मानना ​​है कि माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में डिज़ाइन और प्रौद्योगिकियों का विकास तकनीकी प्रणालियों के विकास के वस्तुनिष्ठ रूप से मौजूदा कानून के अनुसार होता है: वस्तुओं के स्थान या गति से जुड़ी समस्याओं को एक बिंदु से एक रेखा पर, एक रेखा से एक रेखा पर ले जाकर हल किया जाता है। समतल, समतल से त्रि-आयामी अंतरिक्ष तक।

मुझे लगता है कि मुद्रित सर्किट बोर्डों को इस कानून का पालन करना होगा। ऐसे बहु-स्तरीय (अनंत स्तरीय) मुद्रित सर्किट बोर्डों को लागू करने की संभावित संभावना है। यह मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन में लेजर प्रौद्योगिकियों का उपयोग करने के समृद्ध अनुभव, पॉलिमर से त्रि-आयामी वस्तुओं को बनाने के लिए लेजर स्टीरियोलिथोग्राफी का उपयोग करने के समान समृद्ध अनुभव, आधार सामग्रियों के थर्मल प्रतिरोध को बढ़ाने की प्रवृत्ति आदि से प्रमाणित है। , ऐसे उत्पादों को कुछ और नाम देना होगा। चूंकि "मुद्रित सर्किट बोर्ड" शब्द अब उनकी आंतरिक सामग्री या विनिर्माण तकनीक को प्रतिबिंबित नहीं करेगा।

शायद ऐसा ही होगा.

लेकिन मुझे ऐसा लगता है कि मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिज़ाइन में त्रि-आयामी डिज़ाइन पहले से ही ज्ञात हैं - ये बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड हैं। और रेडियो घटकों की सभी सतहों पर संपर्क पैड के स्थान के साथ इलेक्ट्रॉनिक घटकों की वॉल्यूमेट्रिक स्थापना उनकी स्थापना की विनिर्माण क्षमता, इंटरकनेक्शन की गुणवत्ता को कम करती है और उनके परीक्षण और रखरखाव को जटिल बनाती है।

भविष्य बताएगा!

लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड

अधिकांश लोगों के लिए, एक मुद्रित सर्किट बोर्ड विद्युत प्रवाहकीय अंतर्संबंधों वाली एक कठोर प्लेट मात्र है।

कठोर मुद्रित सर्किट बोर्ड रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाने वाला सबसे लोकप्रिय उत्पाद है, जिसके बारे में लगभग हर कोई जानता है।

लेकिन लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड भी हैं, जो तेजी से अपने अनुप्रयोगों की सीमा का विस्तार कर रहे हैं। एक उदाहरण तथाकथित लचीली मुद्रित केबल (लूप) है। ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्ड सीमित प्रकार के कार्य करते हैं (रेडियो तत्वों के लिए सब्सट्रेट के कार्य को बाहर रखा गया है)। वे हार्नेस की जगह पारंपरिक मुद्रित सर्किट बोर्डों को संयोजित करने का काम करते हैं। लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड इस तथ्य के कारण लोच प्राप्त करते हैं कि उनका बहुलक "सब्सट्रेट" अत्यधिक लोचदार स्थिति में होता है। लचीले मुद्रित सर्किट बोर्डों में स्वतंत्रता की दो डिग्री होती हैं। इन्हें मोबियस स्ट्रिप में भी मोड़ा जा सकता है।

चित्रकला 4

स्वतंत्रता की एक या दो डिग्री, लेकिन बहुत सीमित स्वतंत्रता, पारंपरिक कठोर मुद्रित सर्किट बोर्डों को भी दी जा सकती है, जिसमें सब्सट्रेट का बहुलक मैट्रिक्स कठोर, कांच जैसी स्थिति में होता है। यह सब्सट्रेट की मोटाई को कम करके हासिल किया जाता है। पतले डाइलेक्ट्रिक्स से बने उभरे हुए मुद्रित सर्किट बोर्डों के फायदों में से एक उन्हें "गोलाकारता" देने की क्षमता है। इस प्रकार, उनके आकार और वस्तुओं (रॉकेट, अंतरिक्ष वस्तुएं, आदि) के आकार में समन्वय करना संभव हो जाता है जिसमें उन्हें रखा जा सकता है। इसका परिणाम उत्पादों की आंतरिक मात्रा में महत्वपूर्ण बचत है।

इनका महत्वपूर्ण दोष यह है कि जैसे-जैसे परतों की संख्या बढ़ती है, ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्डों का लचीलापन कम होता जाता है। और पारंपरिक अनम्य घटकों का उपयोग उनके आकार को ठीक करने की आवश्यकता पैदा करता है। क्योंकि गैर-लचीले घटकों वाले ऐसे पीसीबी के झुकने से उन बिंदुओं पर उच्च यांत्रिक तनाव होता है जहां वे लचीले पीसीबी से जुड़ते हैं।

कठोर और लचीले मुद्रित सर्किट बोर्डों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति "प्राचीन" मुद्रित सर्किट बोर्डों द्वारा कब्जा कर ली जाती है, जिसमें एक अकॉर्डियन की तरह मुड़े हुए कठोर तत्व होते हैं। ऐसे "समझौते" ने संभवतः बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने के विचार को जन्म दिया। आधुनिक कठोर-फ्लेक्स मुद्रित सर्किट बोर्ड एक अलग तरीके से लागू किए जाते हैं। हम मुख्य रूप से मल्टीलेयर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के बारे में बात कर रहे हैं। वे कठोर और लचीली परतों को जोड़ सकते हैं। यदि लचीली परतों को कठोर परतों से आगे ले जाया जाता है, तो आप एक कठोर और लचीले टुकड़े से युक्त एक मुद्रित सर्किट बोर्ड प्राप्त कर सकते हैं। दूसरा विकल्प दो कठोर टुकड़ों को एक लचीले टुकड़े से जोड़ना है।

उनके प्रवाहकीय पैटर्न की परत के आधार पर मुद्रित सर्किट बोर्ड डिज़ाइनों का वर्गीकरण अधिकांश, लेकिन सभी को नहीं, मुद्रित सर्किट बोर्ड डिज़ाइनों को कवर करता है। उदाहरण के लिए, बुने हुए सर्किट बोर्ड या केबल के उत्पादन के लिए, मुद्रण उपकरण के बजाय बुनाई उपकरण उपयुक्त साबित हुए। ऐसे "मुद्रित सर्किट बोर्ड" में पहले से ही तीन डिग्री की स्वतंत्रता होती है। साधारण कपड़े की तरह, वे सबसे विचित्र आकार और आकार ले सकते हैं।

उच्च तापीय चालकता वाले आधार पर मुद्रित सर्किट बोर्ड

हाल ही में, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के ताप उत्पादन में वृद्धि हुई है, जो निम्न से संबंधित है:

कंप्यूटिंग सिस्टम की उत्पादकता में वृद्धि,

उच्च शक्ति स्विचिंग की आवश्यकता,

गर्मी उत्पादन में वृद्धि के साथ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग बढ़ रहा है।

उत्तरार्द्ध एलईडी प्रकाश प्रौद्योगिकी में सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होता है, जहां शक्तिशाली अल्ट्रा-उज्ज्वल एलईडी पर आधारित प्रकाश स्रोत बनाने में रुचि तेजी से बढ़ी है। सेमीकंडक्टर एलईडी की चमकदार दक्षता पहले ही 100lm/W तक पहुंच गई है। इस तरह के अल्ट्रा-उज्ज्वल एलईडी पारंपरिक गरमागरम लैंप की जगह लेते हैं और प्रकाश प्रौद्योगिकी के लगभग सभी क्षेत्रों में अपना आवेदन पाते हैं: स्ट्रीट लाइटिंग लैंप, ऑटोमोटिव लाइटिंग, आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था, विज्ञापन संकेत, एलईडी पैनल, संकेतक, टिकर, ट्रैफिक लाइट, आदि। ये एलईडी अपने मोनोक्रोम रंग और स्विचिंग गति के कारण सजावटी प्रकाश व्यवस्था और गतिशील प्रकाश व्यवस्था में अपरिहार्य बन गए हैं। जहां सख्ती से ऊर्जा बचाना आवश्यक हो, जहां बार-बार रखरखाव महंगा हो और जहां विद्युत सुरक्षा आवश्यकताएं अधिक हों, वहां उनका उपयोग करना फायदेमंद होता है।

अध्ययनों से पता चलता है कि एलईडी चलाने पर लगभग 65-85% बिजली गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। हालाँकि, बशर्ते कि एलईडी निर्माता द्वारा अनुशंसित थर्मल स्थितियों का पालन किया जाए, एलईडी सेवा जीवन 10 साल तक पहुंच सकता है। लेकिन, यदि थर्मल स्थितियों का उल्लंघन किया जाता है (आमतौर पर इसका मतलब 120...125 डिग्री सेल्सियस से अधिक के संक्रमण तापमान के साथ काम करना है), तो एलईडी का सेवा जीवन 10 गुना तक गिर सकता है! और यदि अनुशंसित थर्मल स्थितियों का घोर उल्लंघन किया जाता है, उदाहरण के लिए, जब एमिटर-प्रकार के एलईडी को रेडिएटर के बिना 5-7 सेकंड से अधिक समय तक चालू किया जाता है, तो एलईडी पहले चालू के दौरान विफल हो सकती है। इसके अलावा, संक्रमण तापमान में वृद्धि से चमक की चमक में कमी आती है और ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य में बदलाव होता है। इसलिए, थर्मल शासन की सही गणना करना और यदि संभव हो तो एलईडी द्वारा उत्पन्न गर्मी को यथासंभव नष्ट करना बहुत महत्वपूर्ण है।

बड़े निर्माताउच्च-शक्ति एलईडी, जैसे कि क्री, ओसराम, निचिया, लक्सियन, सियोल सेमीकंडक्टर, एडिसन ऑप्टो इत्यादि, लंबे समय से समावेशन को सरल बनाने के लिए धातु के आधार के साथ मुद्रित सर्किट बोर्डों पर एलईडी मॉड्यूल या क्लस्टर के रूप में उनका निर्माण कर रहे हैं और एलईडी अनुप्रयोगों का विस्तार (अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण आईएमपीसीबी में - इंसुलेटेड मेटल प्रिंटेड सर्किट बोर्ड, या एएल पीसीबी - एल्यूमीनियम बेस पर मुद्रित सर्किट बोर्ड)।

चित्र 5

एल्यूमीनियम बेस पर इन मुद्रित सर्किट बोर्डों में कम और निश्चित थर्मल प्रतिरोध होता है, जो रेडिएटर पर स्थापित करते समय, एलईडी के पी-एन जंक्शन से गर्मी हटाने को सुनिश्चित करना और इसके पूरे सेवा जीवन के दौरान इसके संचालन को सुनिश्चित करना संभव बनाता है।

सामग्री के साथ के रूप में उच्च तापीय चालकताऐसे मुद्रित सर्किट बोर्डों के आधार के लिए तांबा, एल्यूमीनियम और विभिन्न प्रकार के सिरेमिक का उपयोग किया जाता है।

औद्योगिक उत्पादन प्रौद्योगिकी की समस्याएं

मुद्रित सर्किट बोर्ड उत्पादन तकनीक के विकास का इतिहास गुणवत्ता में सुधार और रास्ते में आने वाली समस्याओं पर काबू पाने का इतिहास है।

यहां इसके कुछ विवरण दिए गए हैं.

छिद्रों के माध्यम से धातुकरण द्वारा निर्मित मुद्रित सर्किट बोर्ड, उनके व्यापक उपयोग के बावजूद, एक बहुत गंभीर खामी है। डिज़ाइन के दृष्टिकोण से, ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्डों की सबसे कमजोर कड़ी विअस और प्रवाहकीय परतों (संपर्क पैड) में धातुयुक्त पदों का जंक्शन है। धातुयुक्त स्तंभ और प्रवाहकीय परत के बीच संबंध संपर्क पैड के अंत के साथ होता है। कनेक्शन की लंबाई तांबे की पन्नी की मोटाई से निर्धारित होती है और आमतौर पर 35 माइक्रोन या उससे कम होती है। गैल्वेनिक धातुकरणविअस की दीवारें रासायनिक धातुकरण के चरण से पहले होती हैं। गैल्वेनिक तांबे के विपरीत, रासायनिक तांबा अधिक भुरभुरा होता है। इसलिए, संपर्क पैड की अंतिम सतह के साथ धातुयुक्त स्तंभ का कनेक्शन रासायनिक तांबे की एक मध्यवर्ती उपपरत के माध्यम से होता है जो ताकत विशेषताओं में कमजोर है। फ़ाइबरग्लास लेमिनेट के थर्मल विस्तार का गुणांक तांबे की तुलना में बहुत अधिक है। कांच से गुजरते समय एपॉक्सी राल के संक्रमण तापमान में अंतर तेजी से बढ़ जाता है। थर्मल झटके के दौरान, जो एक मुद्रित सर्किट बोर्ड विभिन्न कारणों से अनुभव करता है, कनेक्शन बहुत बड़े यांत्रिक भार के अधीन होता है और... टूट जाता है। परिणामस्वरूप, यह टूट जाता है विद्युत सर्किटऔर विद्युत सर्किट की कार्यक्षमता बाधित हो जाती है।

चावल। 6. मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों में इंटरलेयर शीशियां: ए) ढांकता हुआ अंडरकट के बिना, 6) ढांकता हुआ अंडरकट के साथ 1 - ढांकता हुआ, 2 - आंतरिक परत का संपर्क पैड, 3 - रासायनिक तांबा, 4 - गैल्वेनिक तांबा

चावल। 7. परत-दर-परत निर्माण द्वारा निर्मित मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड के डिज़ाइन का टुकड़ा: 1 - इंटरलेयर जंक्शन, 2 - आंतरिक परत कंडक्टर, 3 - माउंटिंग पैड, 4 - बाहरी परत कंडक्टर, 5 - ढांकता हुआ परतें

मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों में, आंतरिक विअस की विश्वसनीयता को बढ़ाकर एक अतिरिक्त ऑपरेशन शुरू करके प्राप्त किया जा सकता है - धातुकरण से पहले विअस में ढांकता हुआ (आंशिक निष्कासन) को कम करना। इस मामले में, संपर्क पैड के साथ धातुकृत पदों का कनेक्शन न केवल अंत में किया जाता है, बल्कि आंशिक रूप से इन पैड के बाहरी कुंडलाकार क्षेत्रों के साथ भी किया जाता है (चित्र 6)।

परत-दर-परत निर्माण विधि (चित्र 7) का उपयोग करके बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की तकनीक का उपयोग करके बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्डों के धातुकृत विअस की उच्च विश्वसनीयता हासिल की गई थी। इस विधि में मुद्रित परतों के प्रवाहकीय तत्वों के बीच कनेक्शन इन्सुलेशन परत के छिद्रों में तांबे की गैल्वेनिक वृद्धि द्वारा बनाए जाते हैं। छिद्रों के माध्यम से धातुकरण की विधि के विपरीत, इस मामले में छिद्र पूरी तरह से तांबे से भरे होते हैं। प्रवाहकीय परतों के बीच कनेक्शन क्षेत्र बहुत बड़ा हो जाता है, और ज्यामिति भिन्न होती है। ऐसे कनेक्शन तोड़ना इतना आसान नहीं है. फिर भी, यह तकनीक आदर्श से भी बहुत दूर है। संक्रमण "गैल्वेनिक कॉपर - रासायनिक कॉपर - गैल्वेनिक कॉपर" अभी भी बना हुआ है।

छिद्रों के माध्यम से धातुकरण द्वारा बनाए गए मुद्रित सर्किट बोर्डों को कम से कम चार (बहुपरत कम से कम तीन) री-सोल्डरिंग का सामना करना होगा। उभरे हुए मुद्रित सर्किट बोर्ड बहुत बड़ी संख्या में री-सोल्डरिंग (50 तक) की अनुमति देते हैं। डेवलपर्स के अनुसार, राहत मुद्रित सर्किट बोर्डों में धातुकृत विअस उनकी विश्वसनीयता को कम नहीं करते हैं, बल्कि बढ़ाते हैं। इतनी तीव्र गुणात्मक छलांग का कारण क्या है? उत्तर सीधा है। राहत मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की तकनीक में, प्रवाहकीय परतें और उन्हें जोड़ने वाले धातुयुक्त स्तंभों को एक ही तकनीकी चक्र (एक साथ) में लागू किया जाता है। इसलिए, "गैल्वेनिक कॉपर - रासायनिक कॉपर - गैल्वेनिक कॉपर" कोई संक्रमण नहीं है। लेकिन इतना उच्च परिणाम मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए सबसे व्यापक तकनीक को त्यागने के परिणामस्वरूप, एक अलग डिजाइन में संक्रमण के परिणामस्वरूप प्राप्त हुआ था। कई कारणों से छिद्रों के माध्यम से धातुकरण की विधि को छोड़ना उचित नहीं है।

हो कैसे?

संपर्क पैड और धातुयुक्त पिस्टन के सिरों के जंक्शन पर एक बाधा परत के निर्माण की जिम्मेदारी मुख्य रूप से प्रौद्योगिकीविदों पर आती है। वे इस समस्या को हल करने में सक्षम थे. मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की तकनीक में क्रांतिकारी परिवर्तन छिद्रों के प्रत्यक्ष धातुकरण के तरीकों से किए गए हैं, जो रासायनिक धातुकरण के चरण को समाप्त करता है, केवल सतह के प्रारंभिक सक्रियण तक ही सीमित है। इसके अलावा, प्रत्यक्ष धातुकरण प्रक्रियाओं को इस तरह से कार्यान्वित किया जाता है कि एक प्रवाहकीय फिल्म केवल वहीं दिखाई देती है जहां इसकी आवश्यकता होती है - ढांकता हुआ की सतह पर। परिणामस्वरूप, छिद्रों के प्रत्यक्ष धातुकरण द्वारा निर्मित मुद्रित सर्किट बोर्डों के धातुकृत विया में बाधा परत बस अनुपस्थित है। क्या यह तकनीकी विरोधाभास को हल करने का एक सुंदर तरीका नहीं है?

वायस के धातुकरण से संबंधित तकनीकी विरोधाभास को दूर करना भी संभव था। प्लेटेड छेद एक अन्य कारण से मुद्रित सर्किट बोर्डों में एक कमजोर कड़ी बन सकते हैं। वियास की दीवारों पर कोटिंग की मोटाई आदर्श रूप से उनकी पूरी ऊंचाई पर एक समान होनी चाहिए। अन्यथा, विश्वसनीयता की समस्याएँ फिर से उत्पन्न हो जाती हैं। इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रियाओं का भौतिक रसायन इसका प्रतिकार करता है। धातुकृत वाया में आदर्श और वास्तविक कोटिंग प्रोफ़ाइल चित्र में दिखाई गई है। 5. छेद की गहराई पर कोटिंग की मोटाई आमतौर पर सतह की तुलना में कम होती है। कारण बहुत अलग हैं: असमान वर्तमान घनत्व, कैथोडिक ध्रुवीकरण, अपर्याप्त इलेक्ट्रोलाइट विनिमय दर, आदि। आधुनिक मुद्रित सर्किट बोर्डों में, धातुकृत किए जाने वाले संक्रमण छेद का व्यास पहले से ही 100 माइक्रोन से अधिक हो गया है, और कुछ में छेद व्यास की ऊंचाई का अनुपात मामले 20:1 तक पहुँचते हैं। स्थिति बेहद जटिल हो गयी है. भौतिक तरीके (अल्ट्रासाउंड का उपयोग करना, मुद्रित सर्किट बोर्डों के छिद्रों में द्रव विनिमय की तीव्रता बढ़ाना आदि) पहले ही अपनी क्षमताओं को समाप्त कर चुके हैं। यहां तक ​​कि इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपाहट भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने लगती है।

चावल। 8. मुद्रित सर्किट बोर्ड में छेद के माध्यम से धातुकृत का क्रॉस-सेक्शन। 1 - ढांकता हुआ, 2 - छेद की दीवारों का आदर्श धातुकरण प्रोफ़ाइल, 3 - छेद की दीवारों का वास्तविक धातुकरण प्रोफ़ाइल,
4 - विरोध करें

परंपरागत रूप से, इस समस्या को लेवलिंग एडिटिव्स के साथ इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करके हल किया गया है जो उन क्षेत्रों में अवशोषित होते हैं जहां वर्तमान घनत्व अधिक होता है। ऐसे योजकों का अवशोषण वर्तमान घनत्व के समानुपाती होता है। एडिटिव्स तेज किनारों और आसन्न क्षेत्रों (मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह के करीब) पर अतिरिक्त प्लेटिंग का प्रतिकार करने के लिए एक बाधा परत बनाते हैं।

इस समस्या का एक और समाधान सैद्धांतिक रूप से लंबे समय से ज्ञात है, लेकिन व्यवहार में इसे हाल ही में लागू करना संभव हुआ - उच्च-शक्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति के औद्योगिक उत्पादन में महारत हासिल होने के बाद। यह विधि गैल्वेनिक स्नान के लिए स्पंदित (रिवर्स) बिजली आपूर्ति मोड के उपयोग पर आधारित है। अधिकांश समय, प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति की जाती है। इस मामले में, कोटिंग का जमाव होता है। रिवर्स करंट की आपूर्ति अल्प समय में की जाती है। इसी समय, जमा कोटिंग घुल जाती है। इस मामले में असमान वर्तमान घनत्व (तेज कोनों पर अधिक) केवल लाभ लाता है। इस कारण से, कोटिंग का विघटन सबसे पहले और अधिक हद तक मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह पर होता है। के कारण से तकनीकी हलतकनीकी विरोधाभासों को हल करने के लिए तकनीकों का एक पूरा "गुलदस्ता" उपयोग किया जाता है: आंशिक रूप से अनावश्यक कार्रवाई का उपयोग करें, नुकसान को लाभ में बदलें, एक सतत प्रक्रिया से एक स्पंदित प्रक्रिया में संक्रमण लागू करें, इसके विपरीत करें, आदि और प्राप्त परिणाम इसके अनुरूप है। "पुष्प गुच्छ"। आगे और पीछे की दालों की अवधि के एक निश्चित संयोजन के साथ, छेद की गहराई में एक कोटिंग मोटाई प्राप्त करना भी संभव है जो मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह से अधिक है। यही कारण है कि यह तकनीक ब्लाइंड वियास को धातु (आधुनिक मुद्रित सर्किट बोर्डों की एक सामान्य विशेषता) से भरने के लिए अपरिहार्य साबित हुई है, जिसके कारण पीसीबी में इंटरकनेक्ट घनत्व लगभग दोगुना हो जाता है।

मुद्रित सर्किट बोर्डों में धातुयुक्त विअस की विश्वसनीयता से जुड़ी समस्याएं स्थानीय प्रकृति की हैं। नतीजतन, समग्र रूप से मुद्रित सर्किट बोर्डों के संबंध में उनके विकास की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले विरोधाभास भी सार्वभौमिक नहीं हैं। हालांकि ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्ड सभी मुद्रित सर्किट बोर्डों के बाजार में बड़ी हिस्सेदारी रखते हैं।

इसके अलावा, विकास की प्रक्रिया में, प्रौद्योगिकीविदों के सामने आने वाली अन्य समस्याएं भी हल हो जाती हैं, लेकिन उपभोक्ता उनके बारे में सोचते भी नहीं हैं। हम अपनी आवश्यकताओं के लिए मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड प्राप्त करते हैं और उनका उपयोग करते हैं।

सूक्ष्म लघुकरण

प्रारंभिक चरण में, वही घटक मुद्रित सर्किट बोर्डों पर रखे गए थे जिनका उपयोग किया गया था वॉल्यूमेट्रिक स्थापनाआरईए, यद्यपि उनके आकार को कम करने के लिए निष्कर्षों में कुछ संशोधन के साथ। लेकिन सबसे आम घटकों को बिना किसी संशोधन के मुद्रित सर्किट बोर्डों पर स्थापित किया जा सकता है।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के आगमन के साथ, मुद्रित सर्किट बोर्डों पर उपयोग किए जाने वाले घटकों के आकार को कम करना संभव हो गया, जिसके परिणामस्वरूप इन तत्वों द्वारा उपभोग किए जाने वाले ऑपरेटिंग वोल्टेज और धाराओं में कमी आई। 1954 से, पावर प्लांट और इलेक्ट्रिकल उद्योग मंत्रालय ने डोरोज़नी ट्यूब पोर्टेबल रेडियो रिसीवर का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया है, जिसमें एक मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग किया जाता है।

लघु अर्धचालक एम्पलीफायर उपकरणों के आगमन के साथ - ट्रांजिस्टर, मुद्रित सर्किट बोर्ड घरेलू उपकरणों में हावी होने लगे, और थोड़ी देर बाद उद्योग में, और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के टुकड़ों के आगमन के साथ - कार्यात्मक मॉड्यूल और माइक्रोक्रिस्केट - एक चिप पर संयुक्त, उनका डिज़ाइन विशेष रूप से गैर-मुद्रित सर्किट बोर्डों की स्थापना के लिए पहले से ही प्रावधान किया गया है।

सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के आकार में निरंतर कमी के साथ, एक नई अवधारणा उभरी है - "माइक्रोमिनिएचराइज़ेशन"।

इलेक्ट्रॉनिक घटकों में, इसके परिणामस्वरूप लाखों ट्रांजिस्टर वाले एलएसआई और वीएलएसआई का उदय हुआ। उनकी उपस्थिति ने संख्या में वृद्धि को मजबूर कर दिया बाहरी संबंध(चित्रा 9.ए में ग्राफिक्स प्रोसेसर की संपर्क सतह देखें), जिसके परिणामस्वरूप प्रवाहकीय लाइनों के लेआउट में जटिलता पैदा हुई; इसे चित्र 9.बी में देखा जा सकता है।

ऐसा GPU पैनल, और CPUभी - एक छोटे बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड से अधिक कुछ नहीं जिस पर स्वयं प्रोसेसर चिप, चिप पिन और संपर्क क्षेत्र के बीच कनेक्शन की वायरिंग और बाहरी तत्व (आमतौर पर बिजली वितरण प्रणाली के फिल्टर कैपेसिटर) स्थित होते हैं।

चित्र 9

और इसे आपको मज़ाक की तरह न लगने दें, इंटेल या एएमडी का 2010 सीपीयू भी एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है, और उस पर एक बहुपरत भी है।

चित्र 9ए

मुद्रित सर्किट बोर्डों के साथ-साथ सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का विकास, इसके तत्वों को कम करने की एक पंक्ति है; मुद्रित सतह पर उनका संघनन, साथ ही इलेक्ट्रॉनिक तत्वों की कमी। इस मामले में, "तत्वों" को मुद्रित सर्किट बोर्डों (कंडक्टर, विअस, आदि) की अपनी संपत्ति और सुपरसिस्टम (मुद्रित सर्किट असेंबली) के तत्वों - रेडियोलेमेंट्स दोनों के रूप में समझा जाना चाहिए। माइक्रोमिनिएचराइजेशन की गति के मामले में उत्तरार्द्ध मुद्रित सर्किट बोर्डों से आगे हैं।

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स वीएलएसआई के विकास में शामिल है।

तत्व आधार के घनत्व को बढ़ाने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड के कंडक्टरों की भी आवश्यकता होती है - इस तत्व आधार के वाहक। इस संबंध में, कई समस्याएं उत्पन्न होती हैं जिनके समाधान की आवश्यकता होती है। हम ऐसी दो समस्याओं और उनके समाधान के तरीकों के बारे में अधिक विस्तार से बात करेंगे।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन की पहली विधियाँ ढांकता हुआ सब्सट्रेट की सतह पर तांबे की पन्नी के कंडक्टरों को चिपकाने पर आधारित थीं।

यह माना गया कि कंडक्टरों की चौड़ाई और कंडक्टरों के बीच के अंतराल को मिलीमीटर में मापा जाता है। इस संस्करण में ऐसी तकनीक काफी व्यावहारिक थी। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बाद के लघुकरण के लिए मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए अन्य तरीकों के निर्माण की आवश्यकता थी, जिनमें से मुख्य संस्करण (सबट्रैक्टिव, एडिटिव, सेमी-एडिटिव, संयुक्त) आज भी उपयोग किए जाते हैं। ऐसी प्रौद्योगिकियों के उपयोग ने एक मिलीमीटर के दसवें हिस्से में मापे गए तत्व आकार के साथ मुद्रित सर्किट बोर्डों को लागू करना संभव बना दिया है।

मुद्रित सर्किट बोर्डों में लगभग 0.1 मिमी (100 µm) का रिज़ॉल्यूशन स्तर प्राप्त करना एक ऐतिहासिक घटना थी। एक ओर, परिमाण के दूसरे क्रम से "नीचे" संक्रमण हुआ। दूसरी ओर, यह एक प्रकार की गुणात्मक छलांग है। क्यों? अधिकांश आधुनिक मुद्रित सर्किट बोर्डों का ढांकता हुआ सब्सट्रेट फाइबरग्लास है - फाइबरग्लास के साथ प्रबलित पॉलिमर मैट्रिक्स वाला एक स्तरित प्लास्टिक। मुद्रित सर्किट बोर्ड के कंडक्टरों के बीच अंतराल को कम करने से यह तथ्य सामने आया है कि वे कांच के धागों की मोटाई या फाइबरग्लास में इन धागों की बुनाई की मोटाई के अनुरूप हो गए हैं। और वह स्थिति जिसमें कंडक्टर ऐसी गांठों से "छोटा" हो जाते हैं, काफी वास्तविक हो गया है। नतीजतन, फाइबरग्लास लैमिनेट में अजीबोगरीब केशिकाओं का निर्माण, इन कंडक्टरों को "शोरिंग" करना, वास्तविक हो गया है। आर्द्र वातावरण में, केशिकाएं अंततः पीसीबी कंडक्टरों के बीच इन्सुलेशन स्तर में गिरावट का कारण बनती हैं। अधिक सटीक रूप से कहें तो, यह सामान्य आर्द्रता स्थितियों में भी होता है। फ़ाइबरग्लास की केशिका संरचनाओं में नमी का संघनन सामान्य परिस्थितियों में भी देखा जाता है। नमी हमेशा इन्सुलेशन प्रतिरोध के स्तर को कम कर देती है।

चूंकि ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्ड आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में आम हो गए हैं, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए बुनियादी सामग्री के डेवलपर्स पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके इस समस्या को हल करने में कामयाब रहे। लेकिन क्या वे अगली महत्वपूर्ण घटना का सामना कर पाएंगे? एक और गुणात्मक छलांग पहले ही लग चुकी है।

यह बताया गया है कि सैमसंग विशेषज्ञों ने कंडक्टर चौड़ाई और उनके बीच 8-10 माइक्रोन के अंतराल के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने की तकनीक में महारत हासिल कर ली है। लेकिन यह मोटाई कांच के धागे की नहीं, बल्कि फाइबरग्लास की है!

वर्तमान और विशेष रूप से भविष्य के मुद्रित सर्किट बोर्डों के कंडक्टरों के बीच अति-छोटे अंतराल में इन्सुलेशन प्रदान करने का कार्य जटिल है। इसे किन तरीकों से हल किया जाएगा - पारंपरिक या गैर-पारंपरिक - और क्या इसे हल किया जाएगा - समय बताएगा।

चावल। 10. तांबे की पन्नी की नक़्क़ाशी प्रोफ़ाइल: ए - आदर्श प्रोफ़ाइल, बी - वास्तविक प्रोफ़ाइल; 1 - सुरक्षात्मक परत, 2 - कंडक्टर, 3 - ढांकता हुआ

मुद्रित सर्किट बोर्डों में अति-छोटे (अति-संकीर्ण) कंडक्टर प्राप्त करने में कठिनाइयाँ थीं। कई कारणों से, मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माण प्रौद्योगिकियों में घटिया तरीके व्यापक हो गए हैं। घटिया तरीकों में, पन्नी के अनावश्यक टुकड़ों को हटाकर एक विद्युत सर्किट पैटर्न बनाया जाता है। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, पॉल आइस्लर ने फेरिक क्लोराइड के साथ तांबे की पन्नी पर नक्काशी करने की तकनीक विकसित की। ऐसी सरल तकनीक का उपयोग आज भी रेडियो शौकीनों द्वारा किया जाता है। औद्योगिक प्रौद्योगिकियाँ इस "रसोई" प्रौद्योगिकी से बहुत दूर नहीं हैं। जब तक रचना न बदली हो अचार बनाने के उपायऔर प्रक्रिया स्वचालन के तत्व प्रकट हुए।

बिल्कुल सभी नक़्क़ाशी प्रौद्योगिकियों का मूलभूत नुकसान यह है कि नक़्क़ाशी न केवल वांछित दिशा (ढांकता हुआ सतह की ओर) में होती है, बल्कि अवांछित अनुप्रस्थ दिशा में भी होती है। कंडक्टरों का पार्श्व अंडरकट तांबे की पन्नी की मोटाई (लगभग 70%) के बराबर है। आमतौर पर, एक आदर्श कंडक्टर प्रोफ़ाइल के बजाय, एक मशरूम के आकार की प्रोफ़ाइल प्राप्त होती है (चित्र 10)। जब कंडक्टरों की चौड़ाई बड़ी होती है, और सबसे सरल मुद्रित सर्किट बोर्डों में इसे मिलीमीटर में भी मापा जाता है, तो लोग कंडक्टरों के पार्श्व अंडरकट पर आंखें मूंद लेते हैं। यदि कंडक्टरों की चौड़ाई उनकी ऊंचाई के अनुरूप है या उससे भी कम है (आज की वास्तविकताएं), तो "पार्श्व आकांक्षाएं" ऐसी प्रौद्योगिकियों के उपयोग की व्यवहार्यता पर सवाल उठाती हैं।

व्यवहार में, मुद्रित कंडक्टरों के पार्श्व अंडरकट की मात्रा को कुछ हद तक कम किया जा सकता है। यह नक़्क़ाशी की गति को बढ़ाकर हासिल किया जाता है; जेट डालना (एचेंट जेट वांछित दिशा के साथ मेल खाते हैं - शीट के विमान के लंबवत), साथ ही साथ अन्य तरीकों का उपयोग करना। लेकिन जब कंडक्टर की चौड़ाई अपनी ऊंचाई के करीब पहुंचती है, तो ऐसे सुधारों की प्रभावशीलता स्पष्ट रूप से अपर्याप्त हो जाती है।

लेकिन फोटोलिथोग्राफी, रसायन विज्ञान और प्रौद्योगिकी में प्रगति ने अब इन सभी समस्याओं को हल करना संभव बना दिया है। ये समाधान माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकियों से आते हैं।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए शौकिया रेडियो प्रौद्योगिकियाँ

शौकिया रेडियो स्थितियों में मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की अपनी विशेषताएं हैं, और प्रौद्योगिकी का विकास इन संभावनाओं को तेजी से बढ़ा रहा है। लेकिन प्रक्रियाएं उनका आधार बनी हुई हैं

घर पर मुद्रित सर्किट बोर्डों का सस्ते में उत्पादन कैसे किया जाए, इस सवाल ने सभी रेडियो शौकीनों को चिंतित कर दिया है, शायद पिछली शताब्दी के 60 के दशक से, जब मुद्रित सर्किट बोर्डों को घरेलू उपकरणों में व्यापक उपयोग मिला। और अगर उस समय प्रौद्योगिकियों का विकल्प इतना बढ़िया नहीं था, तो आज, आधुनिक तकनीक के विकास के लिए धन्यवाद, रेडियो शौकीनों के पास किसी भी महंगे उपकरण के उपयोग के बिना जल्दी और कुशलता से मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने का अवसर है। और इन संभावनाओं का लगातार विस्तार हो रहा है, जिससे उनकी कृतियों की गुणवत्ता औद्योगिक डिजाइनों के और करीब होती जा रही है।

दरअसल, मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माण की पूरी प्रक्रिया को पांच मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

  • वर्कपीस की प्रारंभिक तैयारी (सतह की सफाई, गिरावट);
  • किसी न किसी रूप में सुरक्षात्मक लेप लगाना;
  • बोर्ड की सतह से अतिरिक्त तांबे को हटाना (नक़्क़ाशी);
  • सुरक्षात्मक कोटिंग से वर्कपीस की सफाई;
  • छेद करना, बोर्ड पर फ्लक्स कोटिंग करना, टिनिंग करना।

हम केवल सबसे आम "शास्त्रीय" तकनीक पर विचार करते हैं, जिसमें रासायनिक नक़्क़ाशी द्वारा बोर्ड की सतह से अतिरिक्त तांबा हटा दिया जाता है। इसके अलावा, उदाहरण के लिए, मिलिंग द्वारा या इलेक्ट्रिक स्पार्क इंस्टालेशन का उपयोग करके तांबे को निकालना संभव है। हालाँकि, इन विधियों का व्यापक रूप से शौकिया रेडियो वातावरण या उद्योग में उपयोग नहीं किया जाता है (हालांकि मिलिंग द्वारा सर्किट बोर्ड का उत्पादन कभी-कभी उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां एकल मात्रा में सरल मुद्रित सर्किट बोर्ड का बहुत जल्दी उत्पादन करना आवश्यक होता है)।

और यहां हम तकनीकी प्रक्रिया के पहले 4 बिंदुओं के बारे में बात करेंगे, क्योंकि ड्रिलिंग एक रेडियो शौकिया द्वारा उसके पास मौजूद उपकरण का उपयोग करके की जाती है।

घर पर, एक बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाना असंभव है जो औद्योगिक डिजाइनों के साथ प्रतिस्पर्धा कर सके, इसलिए, आमतौर पर शौकिया रेडियो स्थितियों में, दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग किया जाता है, और माइक्रोवेव डिवाइस डिजाइन में केवल दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग किया जाता है।

यद्यपि किसी को घर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाते समय प्रयास करना चाहिए, किसी को सर्किट विकसित करते समय यथासंभव अधिक से अधिक सतह-माउंट घटकों का उपयोग करने का प्रयास करना चाहिए, जो कुछ मामलों में लगभग पूरे सर्किट को बोर्ड के एक तरफ रखना संभव बनाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वियास को धातुकृत करने की कोई तकनीक अभी तक आविष्कार नहीं हुई है जो वास्तव में घर पर संभव हो। इसलिए, यदि बोर्ड का लेआउट एक तरफ नहीं किया जा सकता है, तो बोर्ड पर इंटरलेयर विअस के रूप में स्थापित विभिन्न घटकों के पिन का उपयोग करके दूसरी तरफ लेआउट किया जाना चाहिए, जिसे इस मामले में बोर्ड के दोनों तरफ सोल्डर करना होगा। तख़्ता। बेशक, छेदों के धातुकरण को बदलने के कई तरीके हैं (छेद में डाले गए पतले कंडक्टर का उपयोग करके और बोर्ड के दोनों किनारों पर पटरियों पर टांका लगाकर; विशेष पिस्टन का उपयोग करके), लेकिन उन सभी में महत्वपूर्ण कमियाँऔर उपयोग करने में असुविधाजनक हैं। आदर्श रूप से, न्यूनतम संख्या में जंपर्स का उपयोग करके बोर्ड को केवल एक तरफ से रूट किया जाना चाहिए।

आइए अब हम मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माण के प्रत्येक चरण पर करीब से नज़र डालें।

वर्कपीस की प्रारंभिक तैयारी

यह चरण प्रारंभिक चरण है और इसमें भविष्य के मुद्रित सर्किट बोर्ड पर सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने के लिए उसकी सतह तैयार करना शामिल है। सामान्य तौर पर, सतह की सफाई तकनीक में लंबे समय से कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं आया है। पूरी प्रक्रिया विभिन्न अपघर्षक पदार्थों का उपयोग करके बोर्ड की सतह से ऑक्साइड और संदूषकों को हटाने और बाद में डीग्रीजिंग तक सीमित है।

भारी गंदगी को हटाने के लिए, आप महीन दाने वाले सैंडपेपर ("शून्य"), महीन अपघर्षक पाउडर, या किसी अन्य उत्पाद का उपयोग कर सकते हैं जो बोर्ड की सतह पर गहरी खरोंच नहीं छोड़ता है। कभी-कभी आप मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह को डिटर्जेंट या पाउडर के साथ एक कठोर डिशवॉशिंग स्पंज से धो सकते हैं (इन उद्देश्यों के लिए एक अपघर्षक डिशवॉशिंग स्पंज का उपयोग करना सुविधाजनक होता है, जो कुछ पदार्थों के छोटे समावेशन के साथ महसूस होता है; अक्सर ऐसा स्पंज होता है फोम रबर के एक टुकड़े से चिपका हुआ है)। इसके अलावा, यदि मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह पर्याप्त रूप से साफ है, तो आप अपघर्षक उपचार चरण को पूरी तरह से छोड़ सकते हैं और सीधे डीग्रीजिंग पर जा सकते हैं।

यदि मुद्रित सर्किट बोर्ड पर केवल एक मोटी ऑक्साइड फिल्म है, तो इसे मुद्रित सर्किट बोर्ड को 3-5 सेकंड के लिए फेरिक क्लोराइड समाधान के साथ उपचारित करके, उसके बाद ठंडे बहते पानी में धोकर आसानी से हटाया जा सकता है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि या तो उत्पादन करना वांछनीय है यह ऑपरेशनसुरक्षात्मक कोटिंग लगाने से तुरंत पहले, या इसे लगाने के बाद, वर्कपीस को एक अंधेरी जगह पर रखें, क्योंकि तांबा प्रकाश में तेजी से ऑक्सीकरण करता है।

सतह की तैयारी का अंतिम चरण डीग्रीजिंग है। ऐसा करने के लिए, आप अल्कोहल, गैसोलीन या एसीटोन से सिक्त नरम, फाइबर रहित कपड़े के टुकड़े का उपयोग कर सकते हैं। यहां आपको डीग्रीजिंग के बाद बोर्ड की सतह की सफाई पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि हाल ही में एसीटोन और अल्कोहल के साथ महत्वपूर्ण मात्रा में अशुद्धियां दिखाई देने लगी हैं, जो सूखने के बाद बोर्ड पर सफेद दाग छोड़ देते हैं। यदि यह मामला है, तो आपको किसी अन्य डीग्रीजर की तलाश करनी चाहिए। ग्रीसिंग के बाद बोर्ड को बहते पानी में धोना चाहिए ठंडा पानी. सफाई की गुणवत्ता को तांबे की सतह के पानी के गीला होने की डिग्री की निगरानी करके नियंत्रित किया जा सकता है। पानी से पूरी तरह से गीली सतह, पानी की फिल्म में बूंदों या टूटने के बिना, सफाई के सामान्य स्तर का संकेतक है। पानी की इस फिल्म में गड़बड़ी यह दर्शाती है कि सतह को पर्याप्त रूप से साफ नहीं किया गया है।

सुरक्षात्मक कोटिंग का अनुप्रयोग

मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की प्रक्रिया में सुरक्षात्मक कोटिंग का अनुप्रयोग सबसे महत्वपूर्ण चरण है, और यह वह है जो निर्मित बोर्ड की 90% गुणवत्ता निर्धारित करता है। वर्तमान में, शौकिया रेडियो समुदाय में सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने की तीन विधियाँ सबसे लोकप्रिय हैं। हम उनका उपयोग करते समय प्राप्त बोर्डों की बढ़ती गुणवत्ता के क्रम में उन पर विचार करेंगे।

सबसे पहले, यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि वर्कपीस की सतह पर सुरक्षात्मक कोटिंग को एक सजातीय द्रव्यमान बनाना चाहिए, दोषों के बिना, चिकनी, स्पष्ट सीमाओं के साथ और नक़्क़ाशी समाधान के रासायनिक घटकों के प्रभाव के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए।

सुरक्षात्मक कोटिंग का मैन्युअल अनुप्रयोग

इस विधि के साथ, मुद्रित सर्किट बोर्ड की ड्राइंग को किसी प्रकार के लेखन उपकरण का उपयोग करके मैन्युअल रूप से फाइबरग्लास लेमिनेट में स्थानांतरित किया जाता है। हाल ही में, बाजार में कई मार्कर दिखाई दिए हैं, जिनकी डाई पानी से नहीं धुलती है और काफी टिकाऊ सुरक्षात्मक परत प्रदान करती है। इसके अलावा, हाथ से ड्राइंग के लिए आप ड्राइंग बोर्ड या डाई से भरे किसी अन्य उपकरण का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, खींचने के लिए एक पतली सुई वाली सिरिंज का उपयोग करना सुविधाजनक है (0.3-0.6 मिमी की सुई व्यास वाली इंसुलिन सिरिंज) 5-8 मिमी की लंबाई में कटी हुई इन उद्देश्यों के लिए सबसे उपयुक्त हैं। इस मामले में, रॉड को सिरिंज में नहीं डाला जाना चाहिए - डाई को केशिका प्रभाव के प्रभाव में स्वतंत्र रूप से बहना चाहिए। इसके अलावा, एक सिरिंज के बजाय, आप वांछित व्यास प्राप्त करने के लिए आग पर विस्तारित एक पतली कांच या प्लास्टिक ट्यूब का उपयोग कर सकते हैं। ट्यूब या सुई के किनारे के प्रसंस्करण की गुणवत्ता पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए: ड्राइंग करते समय, उन्हें बोर्ड को खरोंच नहीं करना चाहिए, अन्यथा पहले से ही चित्रित क्षेत्र क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। ऐसे उपकरणों के साथ काम करते समय, आप डाई के रूप में विलायक, त्सापोनलाक, या यहां तक ​​​​कि अल्कोहल में रोसिन के घोल से पतला बिटुमेन या किसी अन्य वार्निश का उपयोग कर सकते हैं। इस मामले में, डाई की स्थिरता का चयन करना आवश्यक है ताकि ड्राइंग करते समय यह स्वतंत्र रूप से प्रवाहित हो, लेकिन साथ ही बाहर न निकले और सुई या ट्यूब के अंत में बूंदें न बने। यह ध्यान देने योग्य है कि सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने की मैन्युअल प्रक्रिया काफी श्रम-गहन है और केवल उन मामलों में उपयुक्त है जहां बहुत जल्दी एक छोटा सर्किट बोर्ड बनाना आवश्यक है। हाथ से ड्राइंग करते समय प्राप्त की जा सकने वाली न्यूनतम ट्रैक चौड़ाई लगभग 0.5 मिमी है।

"लेजर प्रिंटर और आयरन प्रौद्योगिकी" का उपयोग करना

यह तकनीक अपेक्षाकृत हाल ही में सामने आई, लेकिन इसकी सादगी और परिणामी बोर्डों की उच्च गुणवत्ता के कारण तुरंत व्यापक हो गई। प्रौद्योगिकी का आधार टोनर (लेजर प्रिंटर में छपाई करते समय उपयोग किया जाने वाला पाउडर) को किसी सब्सट्रेट से मुद्रित सर्किट बोर्ड में स्थानांतरित करना है।

इस मामले में, दो विकल्प संभव हैं: या तो उपयोग किए गए सब्सट्रेट को नक़्क़ाशी से पहले बोर्ड से अलग किया जाता है, या, यदि सब्सट्रेट का उपयोग किया जाता है एल्यूमीनियम पन्नी, इसे तांबे के साथ मिलकर उकेरा जाता है .

इस तकनीक का उपयोग करने का पहला चरण एक सब्सट्रेट पर मुद्रित सर्किट बोर्ड पैटर्न की दर्पण छवि मुद्रित करना है। प्रिंटर की प्रिंट सेटिंग्स को अधिकतम प्रिंट गुणवत्ता पर सेट किया जाना चाहिए (क्योंकि इस मामले में टोनर की सबसे मोटी परत लगाई जाती है)। बैकिंग के रूप में, आप पतले लेपित कागज (विभिन्न पत्रिकाओं के कवर), फैक्स पेपर, एल्यूमीनियम पन्नी, लेजर प्रिंटर के लिए फिल्म, ओराकल स्वयं-चिपकने वाली फिल्म या कुछ अन्य सामग्रियों से बैकिंग का उपयोग कर सकते हैं। यदि आप बहुत पतले कागज या पन्नी का उपयोग करते हैं, तो आपको इसे परिधि के चारों ओर मोटे कागज के टुकड़े पर चिपकाने की आवश्यकता हो सकती है। आदर्श रूप से, प्रिंटर में बिना किंक के एक पेपर पथ होना चाहिए, जो प्रिंटर के अंदर ऐसे सैंडविच को ढहने से रोकता है। फ़ॉइल या ओरैकल फ़िल्म बेस पर प्रिंट करते समय यह भी बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि टोनर उन पर बहुत कमज़ोर तरीके से चिपकता है, और यदि प्रिंटर के अंदर का कागज मुड़ा हुआ है, तो इस बात की बहुत अधिक संभावना है कि आपको इसे साफ़ करने में कई अप्रिय मिनट खर्च करने पड़ेंगे। टोनर अवशेषों के चिपकने से प्रिंटर ओवन। यह सबसे अच्छा है अगर प्रिंटर ऊपरी तरफ से प्रिंट करते समय कागज को क्षैतिज रूप से पास कर सके (जैसे HP LJ2100, पीसीबी निर्माण के लिए सबसे अच्छे प्रिंटर में से एक)। मैं HP LJ 5L, 6L, 1100 जैसे प्रिंटर के मालिकों को तुरंत चेतावनी देना चाहूंगा ताकि वे Oracal से फ़ॉइल या बेस पर प्रिंट करने का प्रयास न करें - आमतौर पर ऐसे प्रयोग विफलता में समाप्त होते हैं। साथ ही, प्रिंटर के अलावा आप कॉपी मशीन का भी उपयोग कर सकते हैं, जिसका उपयोग कभी-कभी टोनर की मोटी परत लगाने के कारण प्रिंटर की तुलना में और भी बेहतर परिणाम देता है। सब्सट्रेट के लिए मुख्य आवश्यकता यह है कि इसे टोनर से आसानी से अलग किया जा सके। इसके अलावा, यदि आप कागज का उपयोग करते हैं, तो उसे टोनर में कोई दाग नहीं छोड़ना चाहिए। इस मामले में, दो विकल्प संभव हैं: या तो टोनर को बोर्ड में स्थानांतरित करने के बाद सब्सट्रेट को हटा दिया जाता है (लेजर प्रिंटर के लिए फिल्म या ओरेकल से बेस के मामले में), या इसे पहले पानी में भिगोया जाता है और फिर धीरे-धीरे अलग किया जाता है (लेपित कागज)।

टोनर को एक बोर्ड में स्थानांतरित करने में पहले से साफ किए गए बोर्ड पर टोनर के साथ एक सब्सट्रेट लगाना और फिर इसे टोनर के पिघलने बिंदु से थोड़ा ऊपर के तापमान पर गर्म करना शामिल है। इसे कैसे करें इसके लिए बड़ी संख्या में विकल्प हैं, लेकिन सबसे सरल है सब्सट्रेट को गर्म लोहे से बोर्ड पर दबाना। साथ ही, सब्सट्रेट पर लोहे के दबाव को समान रूप से वितरित करने के लिए, उनके बीच मोटे कागज की कई परतें बिछाने की सिफारिश की जाती है। एक बहुत ही महत्वपूर्ण मुद्दा लोहे का तापमान और धारण करने का समय है। ये पैरामीटर प्रत्येक विशिष्ट मामले में भिन्न होते हैं, इसलिए अच्छे परिणाम प्राप्त करने से पहले आपको एक से अधिक प्रयोग चलाने पड़ सकते हैं। यहां केवल एक ही मानदंड है: टोनर के पास बोर्ड की सतह पर चिपकने के लिए पर्याप्त पिघलने का समय होना चाहिए, और साथ ही उसे अर्ध-तरल अवस्था तक पहुंचने का समय नहीं होना चाहिए ताकि पटरियों के किनारे चिपक न जाएं। चपटा करना टोनर को बोर्ड पर "वेल्डिंग" करने के बाद, सब्सट्रेट को अलग करना आवश्यक है (सब्सट्रेट के रूप में एल्यूमीनियम पन्नी का उपयोग करने के मामले को छोड़कर: इसे अलग नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि यह लगभग सभी नक़्क़ाशी समाधानों में घुल जाता है)। ओरैकल की लेजर फिल्म और बेस को सावधानीपूर्वक छील दिया जाता है, जबकि नियमित कागज को गर्म पानी में पहले से भिगोने की आवश्यकता होती है।

यह ध्यान देने योग्य है कि लेजर प्रिंटर की मुद्रण सुविधाओं के कारण, बड़े ठोस बहुभुजों के बीच में टोनर परत काफी छोटी होती है, इसलिए जब भी संभव हो आपको बोर्ड पर ऐसे क्षेत्रों का उपयोग करने से बचना चाहिए, या आपको बोर्ड को मैन्युअल रूप से रीटच करना होगा बैकिंग हटाने के बाद. सामान्य तौर पर, इस तकनीक का उपयोग, कुछ प्रशिक्षण के बाद, आपको पटरियों की चौड़ाई और उनके बीच के अंतराल को 0.3 मिमी तक प्राप्त करने की अनुमति देता है।

मैं कई वर्षों से इस तकनीक का उपयोग कर रहा हूं (जब से मेरे लिए लेजर प्रिंटर उपलब्ध हुआ है)।

फोटोरेसिस्ट का अनुप्रयोग

फोटोरेसिस्ट एक प्रकाश-संवेदनशील पदार्थ है (आमतौर पर निकट पराबैंगनी क्षेत्र में) जो प्रकाश के संपर्क में आने पर अपने गुणों को बदल देता है।

हाल ही में, एयरोसोल पैकेजिंग में कई प्रकार के आयातित फोटोरेसिस्ट रूसी बाजार में दिखाई दिए हैं, जो विशेष रूप से घर पर उपयोग के लिए सुविधाजनक हैं। फोटोरेसिस्ट का उपयोग करने का सार इस प्रकार है: एक फोटोमास्क () को एक बोर्ड पर फोटोरेसिस्ट की एक परत के साथ लगाया जाता है और इसे रोशन किया जाता है, जिसके बाद फोटोरेसिस्ट के प्रबुद्ध (या अप्रकाशित) क्षेत्रों को एक विशेष विलायक से धोया जाता है। , जो आमतौर पर कास्टिक सोडा (NaOH) होता है। सभी फोटोरेसिस्ट को दो श्रेणियों में बांटा गया है: सकारात्मक और नकारात्मक। सकारात्मक फोटोरेसिस्ट के लिए, बोर्ड पर ट्रैक फोटोमास्क पर एक काले क्षेत्र से मेल खाता है, और नकारात्मक लोगों के लिए, तदनुसार, एक पारदर्शी क्षेत्र।

सकारात्मक फोटोरेसिस्ट सबसे अधिक व्यापक हैं क्योंकि वे उपयोग में सबसे सुविधाजनक हैं।

आइए हम एरोसोल पैकेजिंग में सकारात्मक फोटोरेसिस्ट के उपयोग पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। पहला चरण एक फोटो टेम्पलेट तैयार कर रहा है। घर पर, आप फिल्म पर लेजर प्रिंटर पर बोर्ड डिज़ाइन प्रिंट करके इसे प्राप्त कर सकते हैं। इस मामले में, फोटोमास्क पर काले रंग के घनत्व पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है, जिसके लिए आपको प्रिंटर सेटिंग्स में टोनर को बचाने और प्रिंट गुणवत्ता में सुधार करने के सभी तरीकों को अक्षम करना होगा। इसके अलावा, कुछ कंपनियां फोटोप्लॉटर पर फोटोमास्क का आउटपुट पेश करती हैं - और आपको उच्च गुणवत्ता वाले परिणाम की गारंटी दी जाती है।

दूसरे चरण में, बोर्ड की पहले से तैयार और साफ की गई सतह पर फोटोरेसिस्ट की एक पतली फिल्म लगाई जाती है। यह लगभग 20 सेमी की दूरी से छिड़काव करके किया जाता है। इस मामले में, परिणामी कोटिंग की अधिकतम एकरूपता के लिए प्रयास करना चाहिए। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि स्पटरिंग प्रक्रिया के दौरान कोई धूल न हो - फोटोरेसिस्ट में आने वाली धूल का प्रत्येक कण अनिवार्य रूप से बोर्ड पर अपना निशान छोड़ देगा।

फोटोरेसिस्ट परत लगाने के बाद, परिणामी फिल्म को सुखाना आवश्यक है। इसे 70-80 डिग्री के तापमान पर करने की सिफारिश की जाती है, और पहले आपको सतह को कम तापमान पर सुखाने की जरूरत है और उसके बाद ही धीरे-धीरे तापमान को वांछित मूल्य तक बढ़ाएं। निर्दिष्ट तापमान पर सुखाने का समय लगभग 20-30 मिनट है। अंतिम उपाय के रूप में, बोर्ड को सुखाना कमरे का तापमान 24 घंटे में. फोटोरेसिस्ट से लेपित बोर्डों को ठंडी, अंधेरी जगह पर संग्रहित किया जाना चाहिए।

फोटोरेसिस्ट लगाने के बाद अगला चरण एक्सपोज़र है। इस मामले में, बोर्ड पर एक फोटोमास्क लगाया जाता है (मुद्रित पक्ष को बोर्ड की ओर रखते हुए, यह एक्सपोज़र के दौरान स्पष्टता बढ़ाने में मदद करता है), जिसे पतले कांच के खिलाफ दबाया जाता है या। जब बहुत हो गया छोटे आकारबोर्डों को दबाने के लिए आप इमल्शन से धुली फोटोग्राफिक प्लेट का उपयोग कर सकते हैं। चूँकि अधिकांश आधुनिक फोटोरेसिस्टों की अधिकतम वर्णक्रमीय संवेदनशीलता का क्षेत्र पराबैंगनी रेंज में है, इसलिए रोशनी के लिए स्पेक्ट्रम (डीआरएसएच, डीआरटी, आदि) में यूवी विकिरण के बड़े अनुपात वाले लैंप का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। अंतिम उपाय के रूप में, आप एक शक्तिशाली क्सीनन लैंप का उपयोग कर सकते हैं। एक्सपोज़र का समय कई कारणों पर निर्भर करता है (लैंप का प्रकार और शक्ति, लैंप से बोर्ड की दूरी, फोटोरेसिस्ट परत की मोटाई, आदि) और प्रयोगात्मक रूप से चुना जाता है। हालाँकि, सामान्य तौर पर, प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर भी, एक्सपोज़र का समय आमतौर पर 10 मिनट से अधिक नहीं होता है।

(मैं दबाने के लिए दृश्य प्रकाश में पारदर्शी प्लास्टिक प्लेटों का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं करता, क्योंकि उनमें यूवी विकिरण का एक मजबूत अवशोषण होता है)

अधिकांश फोटोरेसिस्ट सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) - 7 ग्राम प्रति लीटर पानी के घोल से विकसित किए जाते हैं। 20-25 डिग्री के तापमान पर ताजा तैयार घोल का उपयोग करना सबसे अच्छा है। विकास का समय फोटोरेसिस्ट फिल्म की मोटाई पर निर्भर करता है और 30 सेकंड से 2 मिनट तक होता है। विकास के बाद, बोर्ड को सामान्य समाधानों में उकेरा जा सकता है, क्योंकि फोटोरेसिस्ट एसिड के प्रति प्रतिरोधी है। उच्च गुणवत्ता वाले फोटोमास्क का उपयोग करते समय, फोटोरेसिस्ट का उपयोग आपको 0.15-0.2 मिमी तक चौड़े ट्रैक प्राप्त करने की अनुमति देता है।

एचिंग

तांबे की रासायनिक नक़्क़ाशी के लिए कई ज्ञात यौगिक हैं। ये सभी प्रतिक्रिया की गति, प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप निकलने वाले पदार्थों की संरचना, साथ ही समाधान तैयार करने के लिए आवश्यक रासायनिक अभिकर्मकों की उपलब्धता में भिन्न हैं। नीचे सबसे लोकप्रिय नक़्क़ाशी समाधानों के बारे में जानकारी दी गई है।

फेरिक क्लोराइड (FeCl)

शायद सबसे प्रसिद्ध और लोकप्रिय अभिकर्मक। सूखे फेरिक क्लोराइड को पानी में तब तक घोला जाता है जब तक कि सुनहरे पीले रंग का संतृप्त घोल प्राप्त न हो जाए (इसके लिए प्रति गिलास पानी में लगभग दो बड़े चम्मच की आवश्यकता होगी)। इस घोल में नक़्क़ाशी प्रक्रिया में 10 से 60 मिनट तक का समय लग सकता है। समय घोल की सांद्रता, तापमान और हिलाने पर निर्भर करता है। हिलाने से प्रतिक्रिया काफी तेज हो जाती है। इन उद्देश्यों के लिए, एक्वैरियम कंप्रेसर का उपयोग करना सुविधाजनक है, जो हवा के बुलबुले के साथ समाधान का मिश्रण प्रदान करता है। घोल को गर्म करने पर प्रतिक्रिया भी तेज हो जाती है। नक़्क़ाशी पूरी होने के बाद, बोर्ड को बहुत सारे पानी से धोना चाहिए, अधिमानतः साबुन से (एसिड अवशेषों को बेअसर करने के लिए)। इस समाधान के नुकसान में प्रतिक्रिया के दौरान अपशिष्ट का निर्माण शामिल है, जो बोर्ड पर जमा हो जाता है और नक़्क़ाशी प्रक्रिया के सामान्य पाठ्यक्रम में हस्तक्षेप करता है, साथ ही अपेक्षाकृत कम प्रतिक्रिया दर भी होती है।

अमोनियम परसल्फेट

एक हल्का क्रिस्टलीय पदार्थ जो 35 ग्राम पदार्थ प्रति 65 ग्राम पानी के अनुपात के आधार पर पानी में घुल जाता है। इस घोल में नक़्क़ाशी की प्रक्रिया में लगभग 10 मिनट लगते हैं और यह तांबे की कोटिंग के नक़्क़ाशी के क्षेत्र पर निर्भर करता है। प्रतिक्रिया के लिए इष्टतम स्थिति सुनिश्चित करने के लिए, समाधान का तापमान लगभग 40 डिग्री होना चाहिए और इसे लगातार हिलाया जाना चाहिए। नक़्क़ाशी पूरी होने के बाद, बोर्ड को बहते पानी में धोना चाहिए। इस समाधान के नुकसान में आवश्यक तापमान बनाए रखने और हिलाने की आवश्यकता शामिल है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) और हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2) का एक समाधान

- इस घोल को तैयार करने के लिए आपको 770 मिली पानी में 200 मिली 35% हाइड्रोक्लोरिक एसिड और 30 मिली 30% हाइड्रोजन पेरोक्साइड मिलाना होगा। तैयार घोल को एक अंधेरी बोतल में संग्रहित किया जाना चाहिए, भली भांति बंद करके नहीं, क्योंकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड के अपघटन से गैस निकलती है। ध्यान दें: इस घोल का उपयोग करते समय, कास्टिक रसायनों के साथ काम करते समय सभी सावधानियां बरतनी चाहिए। सभी कार्य केवल इसी पर किये जाने चाहिए ताजी हवाया हुड के नीचे. यदि घोल आपकी त्वचा पर लग जाए तो उसे तुरंत ढेर सारे पानी से धो लें। नक़्क़ाशी का समय सरगर्मी और समाधान के तापमान पर अत्यधिक निर्भर है और कमरे के तापमान पर अच्छी तरह से मिश्रित ताजा समाधान के लिए 5-10 मिनट के क्रम पर है। घोल को 50 डिग्री से ऊपर गर्म नहीं करना चाहिए। नक़्क़ाशी के बाद, बोर्ड को बहते पानी से धोना चाहिए।

नक़्क़ाशी के बाद इस घोल को एच 2 ओ 2 जोड़कर बहाल किया जा सकता है। हाइड्रोजन पेरोक्साइड की आवश्यक मात्रा का आकलन दृष्टिगत रूप से किया जाता है: घोल में डूबे तांबे के बोर्ड को लाल से गहरे भूरे रंग में रंगा जाना चाहिए। घोल में बुलबुले बनना हाइड्रोजन पेरोक्साइड की अधिकता को इंगित करता है, जिससे नक़्क़ाशी प्रतिक्रिया धीमी हो जाती है। इस समाधान का नुकसान इसके साथ काम करते समय सभी सावधानियों का सख्ती से पालन करने की आवश्यकता है।

रेडियोकोट से साइट्रिक एसिड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का एक समाधान

फार्मास्युटिकल के 100 मिलीलीटर में 3% हाइड्रोजन पेरोक्साइड, 30 ग्राम साइट्रिक एसिड और 5 ग्राम टेबल नमक घोला जाता है।

यह घोल 100 सेमी2 तांबा, 35 µm मोटा खोदने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

घोल तैयार करते समय नमक पर कंजूसी करने की जरूरत नहीं है। चूंकि यह एक उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है, इसलिए नक़्क़ाशी प्रक्रिया के दौरान इसका व्यावहारिक रूप से उपभोग नहीं किया जाता है। पेरोक्साइड 3% को और अधिक पतला नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि जब अन्य सामग्री मिलाई जाती है, तो इसकी सांद्रता कम हो जाती है।

जितना अधिक हाइड्रोजन पेरोक्साइड (हाइड्रोपेराइट) मिलाया जाएगा, प्रक्रिया उतनी ही तेज होगी, लेकिन इसे ज़्यादा न करें - समाधान संग्रहीत नहीं होता है, अर्थात। इसका पुन: उपयोग नहीं किया जाता है, जिसका अर्थ है कि हाइड्रोपेराइट का अत्यधिक उपयोग किया जाएगा। नक़्क़ाशी के दौरान प्रचुर मात्रा में "बुलबुले" द्वारा अतिरिक्त पेरोक्साइड को आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।

हालाँकि, साइट्रिक एसिड और पेरोक्साइड मिलाना काफी स्वीकार्य है, लेकिन ताजा घोल तैयार करना अधिक तर्कसंगत है।

वर्कपीस की सफाई

बोर्ड की नक़्क़ाशी और धुलाई पूरी होने के बाद, इसकी सतह को सुरक्षात्मक कोटिंग से साफ़ करना आवश्यक है। यह किसी तरह किया जा सकता है जैविक द्रावक, उदाहरण के लिए, एसीटोन।

आगे आपको सभी छेद ड्रिल करने की आवश्यकता है। यह अधिकतम इंजन गति पर एक तेज धार वाली ड्रिल के साथ किया जाना चाहिए। यदि, सुरक्षात्मक कोटिंग लगाते समय, संपर्क पैड के केंद्रों में कोई खाली जगह नहीं छोड़ी गई थी, तो पहले छेदों को चिह्नित करना आवश्यक है (उदाहरण के लिए, एक कोर के साथ ऐसा किया जा सकता है)। उसके बाद, बोर्ड के पीछे की तरफ के दोषों (फ्रिंज) को काउंटरसिंकिंग द्वारा हटा दिया जाता है, और तांबे पर एक दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड पर - एक मोड़ के लिए एक मैनुअल क्लैंप में लगभग 5 मिमी के व्यास के साथ एक ड्रिल के साथ बिना बल लगाए ड्रिल करें।

अगला कदम बोर्ड को फ्लक्स से कोट करना है, उसके बाद टिनिंग करना है। विशेष फ्लक्स का उपयोग किया जा सकता है औद्योगिक उत्पादन(पानी से धोना सबसे अच्छा है या बिल्कुल भी धोने की आवश्यकता नहीं है) या बस बोर्ड को अल्कोहल में रसिन के कमजोर घोल से ढक दें।

टिनिंग दो तरीकों से की जा सकती है:

पिघले हुए सोल्डर में डुबाना

सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर से भिगोई हुई धातु की चोटी का उपयोग करें।

पहले मामले में, लोहे का स्नान करना और उसमें थोड़ी मात्रा में कम पिघलने वाले सोल्डर - गुलाब या लकड़ी मिश्र धातु से भरना आवश्यक है। सोल्डर के ऑक्सीकरण से बचने के लिए मेल्ट को पूरी तरह से ऊपर से ग्लिसरीन की परत से ढक देना चाहिए। स्नान को गर्म करने के लिए आप उल्टे लोहे या हॉटप्लेट का उपयोग कर सकते हैं। बोर्ड को मेल्ट में डुबोया जाता है और फिर कठोर रबर स्क्वीजी से अतिरिक्त सोल्डर को हटाते हुए हटा दिया जाता है।

निष्कर्ष

मुझे लगता है कि यह सामग्री पाठकों को मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिजाइन और निर्माण का अंदाजा लगाने में मदद करेगी। और जो लोग इलेक्ट्रॉनिक्स में शामिल होना शुरू कर रहे हैं, उन्हें घर पर बनाने का बुनियादी कौशल प्राप्त करें। मुद्रित सर्किट बोर्डों के साथ अधिक संपूर्ण परिचित के लिए, मैं [एल.2] पढ़ने की सलाह देता हूं। इसे इंटरनेट पर डाउनलोड किया जा सकता है.

साहित्य
  1. पॉलिटेक्निक शब्दकोश. संपादकीय टीम: इंगलिंस्की ए. यू. एट अल. एम.: सोवियत इनसाइक्लोपीडिया। 1989.
  2. मेदवेदेव ए.एम. मुद्रित सर्किट बोर्ड। डिज़ाइन और सामग्री. एम.: टेक्नोस्फीयर। 2005.
  3. मुद्रित सर्किट बोर्ड प्रौद्योगिकियों के इतिहास से // इलेक्ट्रॉनिक्स-एनटीबी। 2004. क्रमांक 5.
  4. इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में नई वस्तुएँ। इंटेल त्रि-आयामी ट्रांजिस्टर के युग की शुरुआत कर रहा है। पारंपरिक समतलीय उपकरणों का विकल्प // इलेक्ट्रॉनिक्स-एनटीबी। 2002. नंबर 6.
  5. वास्तव में त्रि-आयामी माइक्रो-सर्किट - पहला सन्निकटन // घटक और प्रौद्योगिकियाँ। 2004. नंबर 4.
  6. मोकीव एम.एन., लापिन एम.एस. तकनीकी प्रक्रियाएँऔर बुने हुए सर्किट बोर्ड और रिबन केबल के उत्पादन के लिए सिस्टम। एल.: एलडीएनटीपी 1988।
  7. वोलोडार्स्की ओ. क्या यह कंप्यूटर मेरे लिए उपयुक्त है? कपड़े में बुना हुआ इलेक्ट्रॉनिक्स फैशनेबल होता जा रहा है // इलेक्ट्रॉनिक्स-एनटीबी। 2003. नंबर 8.
  8. मेदवेदेव ए.एम. मुद्रित सर्किट बोर्ड उत्पादन तकनीक। एम.: टेक्नोस्फीयर। 2005.
  9. मेदवेदेव ए.एम. मुद्रित सर्किट बोर्डों का पल्स मेटलाइजेशन // इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में प्रौद्योगिकियां। 2005. नंबर 4
  10. मुद्रित सर्किट बोर्ड - विकास लाइनें, व्लादिमीर उराज़ेव,