बोर्ड किस सामग्री से बने होते हैं? सामान्य जानकारी, इतिहास, प्रौद्योगिकी। माइक्रोवेव सामग्री रोजर्स

मुद्रित सर्किट बोर्ड

एक मुद्रित सर्किट बोर्ड जिस पर इलेक्ट्रॉनिक घटक लगे होते हैं।

स्थापित वॉल्यूमेट्रिक और सतह माउंटिंग भागों के साथ लचीला मुद्रित सर्किट बोर्ड।

सीएडी कार्यक्रम में बोर्ड ड्राइंग और तैयार बोर्ड

उपकरण

आधार भी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्सढांकता हुआ (उदाहरण के लिए, एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम) के साथ लेपित एक धातु आधार काम कर सकता है; ढांकता हुआ के शीर्ष पर पटरियों की तांबे की पन्नी लगाई जाती है। ऐसे मुद्रित सर्किट बोर्डों का उपयोग पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में कुशल ताप निष्कासन के लिए किया जाता है इलेक्ट्रॉनिक उपकरण. इस मामले में, बोर्ड का धातु आधार रेडिएटर से जुड़ा होता है।

माइक्रोवेव रेंज में और 260 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर संचालित मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री फ्लोरोप्लास्टिक, फाइबरग्लास प्रबलित (उदाहरण के लिए, एफएएफ -4 डी) और सिरेमिक है।

• GOST 2.123-93 डिज़ाइन दस्तावेज़ीकरण की एकीकृत प्रणाली। कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिज़ाइन में मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए डिज़ाइन दस्तावेज़ीकरण की पूर्णता।
• GOST 2.417-91 डिज़ाइन दस्तावेज़ीकरण की एकीकृत प्रणाली। प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्स। रेखाचित्रों के निष्पादन के नियम।

अन्य पीसीबी मानक:

• GOST R 53386-2009 मुद्रित सर्किट बोर्ड। शब्द और परिभाषाएं।
• GOST R 53429-2009 मुद्रित सर्किट बोर्ड। बुनियादी डिजाइन पैरामीटर। यह GOST मुद्रित सर्किट बोर्डों की सटीकता कक्षाओं और संबंधित ज्यामितीय मापदंडों को निर्दिष्ट करता है।

विशिष्ट प्रक्रिया

आइए एक तैयार योजनाबद्ध से बोर्ड विकसित करने की एक विशिष्ट प्रक्रिया को देखें विद्युत नक़्शा:

• पीसीबी लेआउट के लिए सर्किट आरेख का सीएडी डेटाबेस में अनुवाद। प्रत्येक घटक के चित्र, पिन का स्थान और उद्देश्य आदि पहले से निर्धारित होते हैं। सीएडी डेवलपर्स द्वारा आपूर्ति किए गए घटकों की तैयार लाइब्रेरी का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
• मुद्रित सर्किट बोर्ड के भावी निर्माता से उसकी तकनीकी क्षमताओं (उपलब्ध सामग्री, परतों की संख्या, सटीकता वर्ग, अनुमेय छेद व्यास, कोटिंग की संभावना, आदि) के बारे में जांच करें।
• मुद्रित सर्किट बोर्ड के डिजाइन का निर्धारण (आयाम, बढ़ते बिंदु, घटकों की अनुमेय ऊंचाई)।
  • बोर्ड, कटआउट और छेद, उन क्षेत्रों के आयाम (किनारों) को चित्रित करना जहां घटकों की नियुक्ति निषिद्ध है।
  • संरचनात्मक रूप से संबंधित भागों का स्थान: कनेक्टर, संकेतक, बटन, आदि।
  • बोर्ड सामग्री का चयन, धातुकरण परतों की संख्या, सामग्री की मोटाई और पन्नी की मोटाई (सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला 18 या 35 माइक्रोन मोटी पन्नी के साथ 1.5 मिमी मोटा फाइबरग्लास है)।
• स्वचालित या मैन्युअल घटक प्लेसमेंट करें। आमतौर पर वे घटकों को बोर्ड के एक तरफ रखने की कोशिश करते हैं क्योंकि दोनों तरफ के हिस्सों को स्थापित करना निर्माण के लिए काफी महंगा होता है।
• ट्रैसर लॉन्च 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, पीसीबी ट्रेसिंग (रूटिंग) पटरियों) पूरी तरह या आंशिक रूप से हाथ से निर्मित किया जाता है।
• त्रुटियों के लिए बोर्ड की जाँच करना ( डीआरसी, डिज़ाइन नियम जाँचें): अंतराल, शॉर्ट सर्किट, ओवरलैपिंग घटकों आदि की जाँच करना।
• फ़ाइल को पीसीबी निर्माता द्वारा स्वीकृत प्रारूप, जैसे गेरबर, में निर्यात करें।
• एक संलग्न नोट तैयार करना, जो एक नियम के रूप में, फ़ॉइल सामग्री के प्रकार, सभी प्रकार के छेदों के ड्रिलिंग व्यास, विअस के प्रकार (वार्निश के साथ बंद या खुले, टिनड), गैल्वेनिक कोटिंग्स के क्षेत्र और उनके प्रकार, सोल्डर मास्क रंग को इंगित करता है। , अंकन की आवश्यकता, बोर्ड को अलग करने की विधि (मिलिंग या स्क्रिबिंग), आदि।

उत्पादन

पीपी का निर्माण योगात्मक या घटाव विधियों का उपयोग करके किया जा सकता है। एडिटिव विधि में, सामग्री पर पहले से लगाए गए सुरक्षात्मक मास्क के माध्यम से रासायनिक तांबा चढ़ाना द्वारा गैर-पन्नी सामग्री पर एक प्रवाहकीय पैटर्न बनाया जाता है। सबट्रैक्टिव विधि में, फ़ॉइल के अनावश्यक वर्गों को हटाकर फ़ॉइल सामग्री पर एक प्रवाहकीय पैटर्न बनाया जाता है। आधुनिक उद्योग में, विशेष रूप से घटाव विधि का उपयोग किया जाता है।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण की पूरी प्रक्रिया को चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

• रिक्त स्थान (पन्नी सामग्री) का निर्माण।
• वांछित विद्युत और यांत्रिक स्वरूप प्राप्त करने के लिए वर्कपीस को संसाधित करना।
• घटकों की स्थापना.
• परिक्षण।

अक्सर, मुद्रित सर्किट बोर्डों का निर्माण केवल वर्कपीस (पन्नी सामग्री) के प्रसंस्करण से संबंधित होता है। फ़ॉइल सामग्री के प्रसंस्करण की एक विशिष्ट प्रक्रिया में कई चरण होते हैं: ड्रिलिंग वियास, अतिरिक्त तांबे की फ़ॉइल को हटाकर एक कंडक्टर पैटर्न प्राप्त करना, छेदों को चढ़ाना, सुरक्षात्मक कोटिंग्स और टिनिंग लगाना और चिह्न लगाना। बहुपरत मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए, कई रिक्त स्थानों से अंतिम बोर्ड को दबाने को जोड़ा जाता है।

पन्नी सामग्री का उत्पादन

फ़ॉइल सामग्री ढांकता हुआ की एक सपाट शीट है जिस पर तांबे की फ़ॉइल चिपकी होती है। एक नियम के रूप में, फाइबरग्लास का उपयोग ढांकता हुआ के रूप में किया जाता है। पुराने या बहुत सस्ते उपकरणों में, टेक्स्टोलाइट का उपयोग कपड़े या कागज के आधार पर किया जाता है, जिसे कभी-कभी गेटिनैक्स भी कहा जाता है। माइक्रोवेव उपकरण फ्लोरीन युक्त पॉलिमर (फ्लोरोप्लास्टिक्स) का उपयोग करते हैं। ढांकता हुआ की मोटाई आवश्यक यांत्रिक और विद्युत शक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है; सबसे आम मोटाई 1.5 मिमी है।

तांबे की पन्नी की एक सतत शीट को एक या दोनों तरफ ढांकता हुआ पर चिपकाया जाता है। फ़ॉइल की मोटाई उन धाराओं द्वारा निर्धारित की जाती है जिनके लिए बोर्ड डिज़ाइन किया गया है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली फ़ॉइल 18 और 35 माइक्रोन मोटी हैं। ये मान आयातित सामग्रियों में मानक तांबे की मोटाई पर आधारित हैं, जिसमें तांबे की पन्नी परत की मोटाई की गणना औंस (औंस) प्रति वर्ग फुट में की जाती है। 18 माइक्रोन ½ औंस से मेल खाता है और 35 माइक्रोन 1 औंस से मेल खाता है।

एल्यूमिनियम पीसीबी

सामग्रियों के एक अलग समूह में एल्यूमीनियम धातु मुद्रित सर्किट बोर्ड शामिल हैं। इन्हें दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है.

पहला समूह उच्च गुणवत्ता वाली ऑक्सीकृत सतह वाली एल्यूमीनियम शीट के रूप में समाधान है, जिस पर तांबे की पन्नी चिपकी होती है। ऐसे बोर्डों को ड्रिल नहीं किया जा सकता, इसलिए इन्हें आमतौर पर केवल एक तरफा ही बनाया जाता है। ऐसी फ़ॉइल सामग्री का प्रसंस्करण पारंपरिक रासायनिक मुद्रण प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके किया जाता है।

दूसरे समूह में सीधे एल्यूमीनियम बेस में एक प्रवाहकीय पैटर्न बनाना शामिल है। इस प्रयोजन के लिए, एल्यूमीनियम शीट को न केवल सतह पर बल्कि फोटोमास्क द्वारा निर्दिष्ट प्रवाहकीय क्षेत्रों के पैटर्न के अनुसार आधार की पूरी गहराई में ऑक्सीकृत किया जाता है।

वर्कपीस प्रसंस्करण

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 सुरक्षा करने वाली परतइसे एक पराबैंगनी-संवेदनशील फोटोरेसिस्ट, एक फोटोमास्क और एक पराबैंगनी प्रकाश स्रोत का उपयोग करके फोटोलिथोग्राफी द्वारा लागू किया जाता है। तांबे की पन्नी पूरी तरह से फोटोरेसिस्ट से ढकी होती है, जिसके बाद फोटोमास्क से ट्रैक का पैटर्न रोशनी द्वारा फोटोरेसिस्ट में स्थानांतरित हो जाता है। उजागर फोटोरेसिस्ट को धो दिया जाता है, जिससे तांबे की पन्नी नक़्क़ाशी के लिए उजागर हो जाती है; बिना उजागर फोटोरेसिस्ट को नक़्क़ाशी से बचाने के लिए, पन्नी पर लगा दिया 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, लेकिन अधिक महंगा है। फोटोमास्क एक यूवी-पारदर्शी सामग्री है जिस पर एक ट्रैक पैटर्न मुद्रित होता है। एक्सपोज़र के बाद, पारंपरिक फोटोकैमिकल प्रक्रिया की तरह फोटोरेसिस्ट विकसित और तय किया जाता है।

में शौकिया स्थितियाँवार्निश 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।

फ़ॉइल नक़्क़ाशी तांबे को घुलनशील यौगिकों में परिवर्तित करने की रासायनिक प्रक्रिया को संदर्भित करती है। असुरक्षित पन्नी को अक्सर फेरिक क्लोराइड के घोल में या अन्य रसायनों के घोल में, जैसे कॉपर सल्फेट, अमोनियम परसल्फेट, अमोनिया कॉपर क्लोराइड, अमोनिया कॉपर सल्फेट, क्लोराइट-आधारित, क्रोमिक एनहाइड्राइड-आधारित में उकेरा जाता है। फेरिक क्लोराइड का उपयोग करते समय, बोर्ड नक़्क़ाशी प्रक्रिया निम्नानुसार आगे बढ़ती है: FeCl 3 +Cu → FeCl 2 +CuCl। विशिष्ट घोल सांद्रण 400 ग्राम/लीटर, तापमान 35°C तक होता है। अमोनियम परसल्फेट का उपयोग करते समय, बोर्ड नक़्क़ाशी प्रक्रिया निम्नानुसार आगे बढ़ती है: (एनएच 4) 2 एस 2 ओ 8 + सीयू → (एनएच 4) 2 एसओ 4 + क्यूएसओ 4।

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।

लेजर उत्कीर्णन

कुछ समय पहले तक, सबसे आम उच्च-शक्ति गैस सीओ लेजर की तरंग दैर्ध्य पर तांबे के अच्छे परावर्तक गुणों के कारण मुद्रित सर्किट बोर्डों की लेजर उत्कीर्णन व्यापक नहीं थी। लेज़र प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में प्रगति के कारण, लेज़र-आधारित औद्योगिक प्रोटोटाइप इंस्टॉलेशन अब दिखाई देने लगे हैं।

छिद्रों का धातुकरण

वाया और माउंटिंग छेदों को ड्रिल किया जा सकता है, यंत्रवत् छिद्रित किया जा सकता है (नरम सामग्री जैसे कि गेटिनैक्स में) या लेजर (बहुत पतले वाया) में। छिद्रों का धातुकरण आमतौर पर रासायनिक या यंत्रवत् किया जाता है।

छिद्रों का यांत्रिक धातुकरण विशेष रिवेट्स, सोल्डर तारों या छेद को प्रवाहकीय गोंद से भरकर किया जाता है। यांत्रिक विधि का उत्पादन महंगा है और इसलिए इसका उपयोग बहुत ही कम किया जाता है, आमतौर पर अत्यधिक विश्वसनीय वन-पीस समाधान, विशेष उच्च-वर्तमान उपकरण या शौकिया रेडियो स्थितियों में।

रासायनिक धातुकरण के दौरान, पहले फ़ॉइल ब्लैंक में छेद किए जाते हैं, फिर उन्हें धातुकृत किया जाता है, और उसके बाद ही प्रिंट पैटर्न प्राप्त करने के लिए फ़ॉइल को खोदा जाता है। छिद्रों का रासायनिक धातुकरण - बहु-चरण कठिन प्रक्रिया, अभिकर्मकों की गुणवत्ता और प्रौद्योगिकी के पालन के प्रति संवेदनशील। इसलिए, शौकिया रेडियो स्थितियों में इसका व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। सरलीकृत, इसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

• एक प्रवाहकीय सब्सट्रेट के छेद की दीवारों को ढांकता हुआ पर लागू करना। यह सब्सट्रेट बहुत पतला और नाजुक होता है। पैलेडियम क्लोराइड जैसे अस्थिर यौगिकों से रासायनिक धातु जमाव द्वारा लागू किया जाता है।
• परिणामी आधार पर तांबे का इलेक्ट्रोलाइटिक या रासायनिक जमाव किया जाता है।
• उत्पादन चक्र के अंत में, ढीले जमा तांबे की रक्षा के लिए या तो गर्म टिनिंग का उपयोग किया जाता है या छेद को वार्निश (सोल्डर मास्क) से संरक्षित किया जाता है। निम्न गुणवत्ता वाले नंगे विया सबसे अधिक में से एक हैं सामान्य कारणइनकार इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी.

बहुपरत बोर्डों को दबाना

मल्टीलेयर बोर्ड (धातुकरण की 2 से अधिक परतों के साथ) को पतले दो या एकल-परत मुद्रित सर्किट बोर्डों के ढेर से इकट्ठा किया जाता है पारंपरिक तरीका(बैग की बाहरी परतों को छोड़कर - उन्हें फिलहाल पन्नी से अछूता छोड़ दिया गया है)। उन्हें विशेष गास्केट (प्रीप्रेग) के साथ "सैंडविच" में इकट्ठा किया जाता है। इसके बाद, ओवन में दबाव डाला जाता है, वियास की ड्रिलिंग और धातुकरण किया जाता है। अंत में, बाहरी परतों की पन्नी को उकेरा जाता है।

ऐसे बोर्डों में दबाने से पहले छेद भी किया जा सकता है। यदि दबाने से पहले छेद किए जाते हैं, तो तथाकथित अंधा छेद वाले बोर्ड प्राप्त करना संभव है (जब सैंडविच की केवल एक परत में एक छेद होता है), जो लेआउट को कॉम्पैक्ट करने की अनुमति देता है।

कलई करना

संभावित कोटिंग्स में शामिल हैं:

• सुरक्षात्मक और सजावटी वार्निश कोटिंग्स ("सोल्डरिंग मास्क")। आमतौर पर इसका एक विशिष्ट हरा रंग होता है।
• टिनिंग। तांबे की सतह की सुरक्षा करता है, कंडक्टर की मोटाई बढ़ाता है, और घटकों की स्थापना की सुविधा देता है। आमतौर पर सोल्डर स्नान या सोल्डर की लहर में विसर्जन द्वारा किया जाता है।
• कनेक्टर्स और मेम्ब्रेन कीबोर्ड के संपर्क गुणों को बेहतर बनाने के लिए अक्रिय धातुओं (सोना चढ़ाना, पैलेडाइज़िंग) और प्रवाहकीय वार्निश के साथ फ़ॉइल की इलेक्ट्रोप्लेटिंग।
• सजावटी और सूचना कवरिंग (लेबलिंग)। आमतौर पर सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग का उपयोग करके उपयोग किया जाता है, कम अक्सर - इंकजेट या लेजर।

यांत्रिक बहाली

कई अलग-अलग बोर्ड अक्सर वर्कपीस की एक शीट पर रखे जाते हैं। वे फ़ॉइल ब्लैंक को एक बोर्ड के रूप में संसाधित करने की पूरी प्रक्रिया से गुजरते हैं और अंत में ही वे अलग होने के लिए तैयार होते हैं। यदि बोर्ड आयताकार हैं, तो गैर-थ्रू खांचे को पिघलाया जाता है, जो बाद में बोर्ड को तोड़ने (अंग्रेजी से स्क्रिबिंग) की सुविधा प्रदान करता है। मुंशीखरोंचना)। यदि बोर्डों का आकार जटिल है, तो मिलिंग के माध्यम से संकीर्ण पुलों को छोड़ दिया जाता है ताकि बोर्ड उखड़ न जाएं। बिना धातुकरण वाले बोर्डों के लिए, मिलिंग के बजाय, कभी-कभी छोटे पिच वाले छेदों की एक श्रृंखला ड्रिल की जाती है। माउंटिंग (गैर-धातुकृत) छिद्रों की ड्रिलिंग भी इस स्तर पर होती है।

यह भी देखें: GOST 23665-79 मुद्रित सर्किट बोर्ड। समोच्च प्रसंस्करण. मानक तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए आवश्यकताएँ।

मानक तकनीकी प्रक्रिया के अनुसार, घटकों को स्थापित करने के बाद बोर्ड को वर्कपीस से अलग किया जाता है।

घटकों की स्थापना

सोल्डरिंग मुद्रित सर्किट बोर्डों पर घटकों को जोड़ने की प्राथमिक विधि है। सोल्डरिंग या तो मैन्युअल रूप से सोल्डरिंग आयरन से या विशेष रूप से विकसित विशिष्ट तकनीकों का उपयोग करके की जा सकती है।

वेव सोल्डरिंग

लीड घटकों के लिए स्वचालित समूह सोल्डरिंग की मुख्य विधि। मैकेनिकल एक्टिवेटर्स का उपयोग करके, पिघले हुए सोल्डर की एक लंबी लहर बनाई जाती है। बोर्ड को तरंग के ऊपर से गुजारा जाता है ताकि तरंग बोर्ड की निचली सतह को बमुश्किल छू सके। इस मामले में, पहले से स्थापित लीड घटकों के लीड को एक तरंग द्वारा गीला किया जाता है और बोर्ड में मिलाया जाता है। फ्लक्स को स्पंज स्टैम्प का उपयोग करके बोर्ड पर लगाया जाता है।

ओवन में सोल्डरिंग

तलीय घटकों के समूह टांका लगाने की मुख्य विधि। एक विशेष सोल्डर पेस्ट (पेस्ट जैसे फ्लक्स में सोल्डर पाउडर) को एक स्टेंसिल के माध्यम से मुद्रित सर्किट बोर्ड के संपर्क पैड पर लगाया जाता है। फिर समतलीय घटकों को स्थापित किया जाता है। स्थापित घटकों वाले बोर्ड को फिर एक विशेष ओवन में डाला जाता है जहां सोल्डर पेस्ट फ्लक्स सक्रिय होता है और सोल्डर पाउडर पिघल जाता है, जिससे घटक सोल्डर हो जाता है।

यदि घटकों की ऐसी स्थापना दोनों तरफ की जाती है, तो बोर्ड इस प्रक्रिया से दो बार गुजरता है - स्थापना के प्रत्येक पक्ष के लिए अलग से। भारी तलीय घटकों को चिपकने वाले मोतियों पर लगाया जाता है जो उन्हें दूसरे सोल्डरिंग के दौरान उल्टे बोर्ड से गिरने से रोकते हैं। हल्के घटकों को सोल्डर की सतह के तनाव द्वारा बोर्ड पर रखा जाता है।

सोल्डरिंग के बाद, बोर्ड को फ्लक्स अवशेषों और अन्य दूषित पदार्थों को हटाने के लिए सॉल्वैंट्स के साथ इलाज किया जाता है, या, जब बिना साफ सोल्डर पेस्ट का उपयोग किया जाता है, तो बोर्ड तुरंत कुछ परिचालन स्थितियों के लिए तैयार हो जाता है।

घटकों को स्थापित करना

घटकों की स्थापना या तो मैन्युअल रूप से या विशेष स्वचालित इंस्टॉलर का उपयोग करके की जा सकती है। स्वचालित इंस्टॉलेशन त्रुटियों की संभावना को कम कर देता है और प्रक्रिया को काफी तेज कर देता है (सर्वोत्तम स्वचालित इंस्टॉलेशन प्रति सेकंड कई घटकों को स्थापित करता है)।

कोटिंग्स समाप्त करें

टांका लगाने के बाद, मुद्रित सर्किट बोर्ड को घटकों के साथ कवर किया जाता है सुरक्षात्मक यौगिक: जल विकर्षक, वार्निश, खुले संपर्कों की सुरक्षा के साधन।

समान प्रौद्योगिकियाँ

हाइब्रिड चिप सब्सट्रेट कुछ हद तक सिरेमिक मुद्रित सर्किट बोर्ड के समान होते हैं, लेकिन आमतौर पर विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं:

• धातुयुक्त पेस्ट के साथ कंडक्टरों की सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग और उसके बाद ओवन में पेस्ट की सिंटरिंग। यह तकनीक समान सिल्क-स्क्रीन प्रिंटिंग विधियों का उपयोग करके कंडक्टरों की एक परत पर एक इन्सुलेटर परत लगाने की संभावना के कारण कंडक्टरों की बहुपरत वायरिंग की अनुमति देती है।
• एक स्टेंसिल के माध्यम से धातु का जमाव।

आपूर्ति की गई सामग्रियों की गुणवत्ता आईपीसी4101बी मानक का अनुपालन करती है, और निर्माताओं की गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली की पुष्टि अंतरराष्ट्रीय प्रमाणपत्र आईएसओ 9001:2000 द्वारा की जाती है।

फादर4 - अग्नि प्रतिरोध वर्ग 94V-0 के साथ फाइबरग्लास लैमिनेट मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए सबसे आम सामग्री है। हमारी कंपनी निम्नलिखित प्रकार की सामग्रियों की आपूर्ति करती है एकल और दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड के उत्पादन के लिए:

• सिंगल-साइडेड और डबल-साइडेड मुद्रित सर्किट बोर्ड के उत्पादन के लिए 135ºС, 140ºС और 170ºС के ग्लास संक्रमण तापमान के साथ फाइबरग्लास लैमिनेट FR4। मोटाई 0.5 - 3.0 मिमी फ़ॉइल 12, 18, 35, 70, 105 माइक्रोन के साथ।
• 135ºС, 140ºС और 170ºС के ग्लास संक्रमण तापमान के साथ एमपीपी की आंतरिक परतों के लिए बुनियादी FR4
• एमपीपी दबाने के लिए 135ºС, 140ºС और 170ºС के ग्लास ट्रांज़िशन तापमान के साथ FR4 प्रीप्रेग
• सामग्री XPC, FR1, FR2, CEM-1, CEM-3, HA-50
• नियंत्रित ताप अपव्यय वाले बोर्डों के लिए सामग्री:
  • (एल्यूमीनियम, तांबा, स्टेनलेस स्टील) 1 W/m*K से 3 W/m*K तक तापीय चालकता वाले ढांकता हुआ के साथ टोटकिंग और झेजियांग हुआझेंग न्यू मटेरियल कंपनी द्वारा उत्पादित।
  • एकल और दो तरफा मुद्रित सर्किट बोर्ड के उत्पादन के लिए तापीय चालकता 1 W/m*K के साथ सामग्री HA-30 CEM-3।

कुछ उद्देश्यों के लिए, एक उच्च-गुणवत्ता वाले गैर-पन्नी ढांकता हुआ की आवश्यकता होती है जिसमें FR4 (अच्छे ढांकता हुआ गुण, विशेषताओं और आयामों की स्थिरता, प्रतिकूल जलवायु परिस्थितियों के लिए उच्च प्रतिरोध) के सभी फायदे हों। इन अनुप्रयोगों के लिए हम नॉन-फ़ॉइल FR4 फ़ाइबरग्लास लैमिनेट की पेशकश कर सकते हैं।

कई मामलों में जहां काफी सरल मुद्रित सर्किट बोर्ड की आवश्यकता होती है (घरेलू उपकरण, विभिन्न सेंसर, ऑटोमोबाइल के लिए कुछ घटकों आदि के उत्पादन में), फाइबरग्लास के उत्कृष्ट गुण अनावश्यक होते हैं, और विनिर्माण क्षमता और लागत के संकेतक सामने आते हैं। यहां हम निम्नलिखित सामग्रियां पेश कर सकते हैं:

• XPC, FR1, FR2 - फ़ॉइल गेटिनैक्स (फेनोलिक राल के साथ लगाए गए सेलूलोज़ पेपर से बना आधार), ऑटोमोटिव उद्योग में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑडियो और वीडियो उपकरण के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (गुणों के आरोही क्रम में व्यवस्थित, और, तदनुसार, कीमत )। उत्कृष्ट मुद्रांकन.
• CEM-1 एक लैमिनेट है जो एपॉक्सी रेज़िन के साथ सेलूलोज़ पेपर और फाइबरग्लास की संरचना पर आधारित है। सुंदर मोहरें.

हमारे वर्गीकरण में किंगबोर्ड द्वारा निर्मित एमपीपी को दबाने के लिए इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर फ़ॉइल भी शामिल है। फ़ॉइल की आपूर्ति विभिन्न चौड़ाई के रोल में की जाती है, फ़ॉइल की मोटाई 12, 18, 35, 70, 105 माइक्रोन होती है, 18 और 35 माइक्रोन की फ़ॉइल मोटाई लगभग हमेशा रूस में हमारे गोदाम से उपलब्ध होती है।

सभी सामग्रियों का निर्माण RoHS निर्देश, सामग्री के अनुसार किया जाता है हानिकारक पदार्थप्रासंगिक प्रमाणपत्रों और RoHS परीक्षण रिपोर्टों द्वारा पुष्टि की गई। साथ ही, सभी सामग्रियों, कई वस्तुओं के प्रमाण पत्र आदि होते हैं।

सामग्रियों के भौतिक और यांत्रिक गुणों को स्थापित विशिष्टताओं को पूरा करना चाहिए और मानक तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार पीसीबी का उच्च गुणवत्ता वाला उत्पादन सुनिश्चित करना चाहिए। बोर्डों के निर्माण के लिए, स्तरित प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है - कम से कम 99.5% की तांबे की शुद्धता के साथ 5, 20, 35, 50, 70 और 105 माइक्रोन की मोटाई के साथ इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे की पन्नी के साथ पन्नी डाइलेक्ट्रिक्स, कम से कम 0.4 की सतह खुरदरापन। -0.5 माइक्रोन, जो 500×700 मिमी के आयाम और 0.06–3 मिमी की मोटाई वाली शीट के रूप में आपूर्ति की जाती हैं। लैमिनेटेड प्लास्टिक में उच्च रासायनिक और थर्मल प्रतिरोध होना चाहिए, नमी अवशोषण 0.2-0.8% से अधिक नहीं होना चाहिए, और 5-20 सेकंड के लिए थर्मल शॉक (260 डिग्री सेल्सियस) का सामना करना चाहिए। 40°C पर डाइलेक्ट्रिक्स का सतह प्रतिरोध और सापेक्षिक आर्द्रता 4 दिनों के भीतर 93%। कम से कम 10 4 MOhm होना चाहिए। ढांकता हुआ का विशिष्ट आयतन प्रतिरोध 5·10 11 ओम·सेमी से कम नहीं है। आधार (3 मिमी चौड़ी पट्टी) पर फ़ॉइल की आसंजन शक्ति 12 से 15 एमपीए तक है। लेमिनेटेड प्लास्टिक में आधार के रूप में उपयोग किया जाता है getinaks , जो फेनोलिक रेज़िन से संसेचित विद्युत इन्सुलेटिंग पेपर की संपीड़ित परतें हैं; फ़ाइबरग्लास लैमिनेट्स एपॉक्सीफेनोलिक रेज़िन और अन्य सामग्रियों से संसेचित फ़ाइबरग्लास की संपीड़ित परतें हैं (तालिका 2.1)।

तालिका 2.1. सर्किट बोर्ड बनाने के लिए बुनियादी सामग्री।

गेटिनैक्स, सामान्य रूप से संतोषजनक विद्युत इन्सुलेट गुण रखता है वातावरण की परिस्थितियाँ, अच्छी प्रक्रियाशीलता और कम लागत, ने घरेलू इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में आवेदन पाया है। इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग उपकरण, संचार उपकरण और मापने के उपकरण के हिस्से के रूप में ऑपरेटिंग तापमान (-60...+180°C) की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ कठिन जलवायु परिस्थितियों में संचालित पीसीबी के लिए, अधिक महंगे ग्लास टेक्स्टोलाइट का उपयोग किया जाता है। वे ऑपरेटिंग तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला, निम्न (0.2 - 0.8) द्वारा प्रतिष्ठित हैं %) जल अवशोषण, वॉल्यूमेट्रिक और सतह प्रतिरोध के उच्च मूल्य, विरूपण का प्रतिरोध। नुकसान - थर्मल झटके के कारण पन्नी के छिलने की संभावना, छेद करते समय राल का आवरण। बिजली आपूर्ति में उपयोग किए जाने वाले डाइलेक्ट्रिक्स (जीपीएफ, जीपीएफवी, एसपीएनएफ, एसटीएनएफ) की अग्नि प्रतिरोध में वृद्धि उनकी संरचना में अग्निरोधी (उदाहरण के लिए, टेट्राब्रोमोडाइफेनिलप्रोपेन) को शामिल करके प्राप्त की जाती है।

फ़ॉइल डाइइलेक्ट्रिक्स के निर्माण के लिए, मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल का उपयोग किया जाता है, जिसके एक तरफ मुद्रित सर्किट के सटीक पुनरुत्पादन को सुनिश्चित करने के लिए एक चिकनी सतह (सफाई की आठवीं कक्षा से कम नहीं) होनी चाहिए, और दूसरी तरफ खुरदरी होनी चाहिए। ढांकता हुआ के साथ अच्छे आसंजन के लिए कम से कम 3 माइक्रोन की सूक्ष्म खुरदरापन ऊंचाई। ऐसा करने के लिए, फ़ॉइल को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल में विद्युत रासायनिक रूप से ऑक्सीकरण के अधीन किया जाता है। डाइइलेक्ट्रिक्स को 160-180 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 5-15 एमपीए के दबाव पर दबाकर फ़ॉइलिंग किया जाता है।

सिरेमिक सामग्रियों की विशेषता उच्च यांत्रिक शक्ति है, जो 20-700 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में थोड़ा बदल जाती है, विद्युत और ज्यामितीय मापदंडों की स्थिरता, कम (0.2% तक) जल अवशोषण और वैक्यूम में गर्म होने पर गैस रिलीज होती है, लेकिन वे नाजुक होते हैं और इनकी कीमत अधिक होती है।

जैसा धातु आधारबोर्ड स्टील और एल्यूमीनियम का उपयोग करते हैं। स्टील के आधारों पर, वर्तमान-ले जाने वाले क्षेत्रों का इन्सुलेशन विशेष एनामेल्स का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें मैग्नीशियम, कैल्शियम, सिलिकॉन, बोरान, एल्यूमीनियम या उनके मिश्रण के ऑक्साइड, एक बाइंडर (पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीविनाइल एसीटेट या मिथाइल मेथैक्रिलेट) और एक प्लास्टिसाइज़र शामिल होते हैं। फिल्म को रोलर्स के बीच रोल करके और उसके बाद जलाकर आधार पर लगाया जाता है। एल्यूमीनियम सतह पर 10 2 - 10 3 MOhm के इन्सुलेशन प्रतिरोध के साथ कई दसियों से सैकड़ों माइक्रोमीटर की मोटाई वाली एक इन्सुलेट परत एनोडिक ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त की जाती है। एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम की तापीय चालकता 200 W/(m K) है, और स्टील की 40 W/(m K) है। गैर-ध्रुवीय (फ्लोरोप्लास्टिक, पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन) और ध्रुवीय (पॉलीस्टाइरीन, पॉलीफेनिलीन ऑक्साइड) पॉलिमर का उपयोग माइक्रोवेव पीपी के आधार के रूप में किया जाता है। स्थिर विद्युत विशेषताओं और ज्यामितीय मापदंडों वाली सिरेमिक सामग्री का उपयोग माइक्रोवेव रेंज में माइक्रोबोर्ड और माइक्रोअसेंबली के निर्माण के लिए भी किया जाता है।

पॉलियामाइड फिल्म का उपयोग उच्च तन्यता ताकत, रासायनिक प्रतिरोध और आग प्रतिरोध वाले लचीले सर्किट बोर्डों के निर्माण के लिए किया जाता है। पॉलिमर के बीच इसकी तापमान स्थिरता सबसे अधिक है, क्योंकि यह तरल नाइट्रोजन के तापमान से लेकर सोने के साथ सिलिकॉन के यूटेक्टिक सोल्डरिंग (400 डिग्री सेल्सियस) के तापमान तक लचीलापन नहीं खोता है। इसके अलावा, यह निर्वात में कम गैस विकास, विकिरण प्रतिरोध और ड्रिलिंग के दौरान कोई आवरण नहीं होने की विशेषता है। नुकसान - जल अवशोषण में वृद्धि और उच्च कीमत.

आरेख रेखाचित्र का निर्माण.

धातुकरण और नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं को पूरा करते समय आवश्यक कॉन्फ़िगरेशन का एक पैटर्न या सुरक्षात्मक राहत बनाना आवश्यक है। ड्राइंग में महीन रेखाओं के सटीक पुनरुत्पादन के साथ स्पष्ट सीमाएँ होनी चाहिए, नक़्क़ाशी समाधान के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए, सर्किट बोर्ड और इलेक्ट्रोलाइट्स को दूषित नहीं करना चाहिए, और अपने कार्यों को करने के बाद निकालना आसान होना चाहिए। एक ड्राइंग स्थानांतरित करना मुद्रित सर्किट असेंबलीपन्नी पर ढांकता हुआ ग्रिडोग्राफी, ऑफसेट प्रिंटिंग और फोटो प्रिंटिंग के तरीकों से किया जाता है। विधि का चुनाव बोर्ड के डिज़ाइन, स्थापना की आवश्यक सटीकता और घनत्व और क्रमिक उत्पादन पर निर्भर करता है।

ग्रिडोग्राफ़िक विधिआरेख बनाना द्रव्यमान के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी है और बड़े पैमाने पर उत्पादनकंडक्टरों की न्यूनतम चौड़ाई और उनके बीच की दूरी > 0.5 मिमी, छवि पुनरुत्पादन सटीकता ±0.1 मिमी वाले बोर्ड। विचार यह है कि बोर्ड को एक जालीदार स्टैंसिल के माध्यम से रबर स्पैटुला (स्क्वीजी) से दबाकर उस पर विशेष एसिड-प्रतिरोधी पेंट लगाया जाए, जिसमें खुली जाली कोशिकाओं द्वारा आवश्यक पैटर्न बनाया जाता है (चित्र 2.4)।

स्टैंसिल बनाने के लिए, स्टेनलेस स्टील से बनी धातु की जाली का उपयोग किया जाता है, जिसकी तार की मोटाई 30-50 माइक्रोन होती है और बुनाई की आवृत्ति 60-160 धागे प्रति 1 सेमी होती है, धातुयुक्त नायलॉन फाइबर, जिसमें बेहतर लोच होती है, धागे की मोटाई 40 माइक्रोन होती है। और प्रति 1 सेमी में 200 धागे तक की बुनाई की आवृत्ति, साथ ही पॉलिएस्टर फाइबर और नायलॉन से भी

जाल का एक नुकसान यह है कि बार-बार उपयोग करने पर यह खिंच जाता है। सबसे टिकाऊ स्टेनलेस स्टील (20 हजार प्रिंट तक), धातुयुक्त प्लास्टिक (12 हजार), पॉलिएस्टर फाइबर (10 हजार तक), नायलॉन (5 हजार) से बने जाल हैं।

चावल। 2.4. स्क्रीन प्रिंटिंग का सिद्धांत.

1 – निचोड़ना; 2 - स्टेंसिल; 3 - पेंट; 4 - आधार.

ग्रिड पर छवि तरल या सूखी (फिल्म) फोटोरेसिस्ट को उजागर करके प्राप्त की जाती है, जिसके विकास के बाद खुली (पैटर्न-मुक्त) ग्रिड कोशिकाएं बनती हैं। जाल फ्रेम में स्टेंसिल को बोर्ड की सतह से 0.5-2 मिमी के अंतराल के साथ स्थापित किया जाता है ताकि बोर्ड की सतह के साथ जाल का संपर्क केवल उस क्षेत्र में हो जहां जाल को स्क्वीजी से दबाया जाता है। स्क्वीजी रबर की एक आयताकार नुकीली पट्टी होती है जिसे सब्सट्रेट के संबंध में 60-70° के कोण पर स्थापित किया जाता है।

पीपी पैटर्न प्राप्त करने के लिए, थर्मोसेटिंग पेंट एसटी 3.5 का उपयोग किया जाता है;

एसटी 3.12, जिन्हें या तो हीटिंग कैबिनेट में 60 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 40 मिनट के लिए सुखाया जाता है, या 6 घंटे के लिए हवा में सुखाया जाता है, जिससे स्क्रीनोग्राफी प्रक्रिया लंबी हो जाती है। 10-15 सेकेंड के लिए पराबैंगनी इलाज के साथ फोटोपॉलिमर रचनाएं ईपी-918 और एफकेपी-टीजेड अधिक तकनीकी रूप से उन्नत हैं, जो प्रक्रिया को स्वचालित करने में एक निर्णायक कारक है। जब एक बार लगाया जाता है, तो हरे रंग की कोटिंग की मोटाई 15-25 माइक्रोन होती है, लाइन की चौड़ाई और 0.25 मिमी तक के अंतराल के साथ एक पैटर्न पुन: उत्पन्न होता है, 260 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 10 तक पिघले हुए पीओएस -61 सोल्डर में विसर्जन का सामना करता है। एस, 5 मिनट तक अल्कोहल-गैसोलीन मिश्रण के संपर्क में रहना और -60 से +120 डिग्री सेल्सियस के तापमान में थर्मल साइक्लिंग। डिज़ाइन लागू करने के बाद, बोर्ड को 5-8 मिनट के लिए 60 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सुखाया जाता है, गुणवत्ता नियंत्रित की जाती है और यदि आवश्यक हो, तो सुधार किया जाता है। निष्कासन सुरक्षात्मक मुखौटानक़्क़ाशी या धातुकरण के बाद, कार्यान्वित करें रासायनिक विधि 10-20 सेकंड के लिए 5% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में।

मेज़ 2.2. स्क्रीन प्रिंटिंग के लिए उपकरण.

स्क्रीन प्रिंटिंग के लिए, अर्ध-स्वचालित और स्वचालित उपकरण का उपयोग किया जाता है, जो प्रिंट प्रारूप और उत्पादकता में भिन्न होते हैं (तालिका 2.2)। केमकट (यूएसए), रेस्को (इटली) की स्वचालित स्क्रीन प्रिंटिंग लाइनों में बोर्डों को फीड करने और स्थापित करने, स्क्वीजी मूवमेंट और आपूर्ति का विरोध करने के लिए स्वचालित सिस्टम हैं। प्रतिरोध को सुखाने के लिए आईआर-टनल प्रकार के ओवन का उपयोग किया जाता है।

ऑफसेट प्रिंटिंगसर्किट की एक छोटी श्रृंखला के साथ पीसीबी के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। रिज़ॉल्यूशन 0.5-1 मिमी है, परिणामी छवि की सटीकता ±0.2 मिमी है। विधि का सार यह है कि पेंट को क्लिच में घुमाया जाता है जो सर्किट (मुद्रित कंडक्टर, संपर्क पैड) की छवि रखता है। फिर इसे रबर-लेपित ऑफसेट रोलर से हटा दिया जाता है, एक इंसुलेटिंग बेस पर स्थानांतरित किया जाता है और सुखाया जाता है। क्लिच और बोर्ड बेस ऑफसेट प्रिंटिंग मशीन के आधार पर एक दूसरे के पीछे स्थित होते हैं (चित्र 2.5)

चित्र.2.5. ऑफसेट प्रिंटिंग योजना.

1 - ऑफसेट रोलर; 2 - क्लिच; 3 - बोर्ड;

4 - पेंट लगाने के लिए रोलर; 5-प्रेशर रोलर.

मुद्रण की सटीकता और आकृति की तीक्ष्णता रोलर और आधार की समानता, पेंट के प्रकार और स्थिरता से निर्धारित होती है। एक क्लिच से आप असीमित संख्या में प्रिंट बना सकते हैं। विधि की उत्पादकता दोलन चक्र (पेंट अनुप्रयोग - स्थानांतरण) की अवधि तक सीमित है और प्रति घंटे 200-300 इंप्रेशन से अधिक नहीं है। विधि के नुकसान: क्लिच निर्माण प्रक्रिया की अवधि, सर्किट के पैटर्न को बदलने की कठिनाई, गैर-छिद्रपूर्ण परतें प्राप्त करने की कठिनाई, उपकरण की उच्च लागत।

फोटोग्राफिक विधिएक पैटर्न बनाने से आप 0.01 मिमी तक की पुनरुत्पादन सटीकता के साथ कंडक्टरों की न्यूनतम चौड़ाई और उनके बीच 0.1-0.15 मिमी की दूरी प्राप्त कर सकते हैं। आर्थिक दृष्टिकोण से, यह विधि कम लागत प्रभावी है, लेकिन अधिकतम पैटर्न रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देती है और इसलिए इसका उपयोग उच्च-घनत्व और सटीक बोर्डों के निर्माण में छोटे पैमाने और बड़े पैमाने पर उत्पादन में किया जाता है। यह विधि प्रकाश संवेदनशील रचनाओं के उपयोग पर आधारित है जिसे कहा जाता है फोटोरेसिस्ट , जिसमें होना चाहिए: उच्च संवेदनशीलता; उच्च संकल्प; बोर्ड सामग्री के साथ उच्च आसंजन के साथ पूरी सतह पर एक सजातीय, गैर-छिद्रपूर्ण परत; रासायनिक प्रभावों का प्रतिरोध; तैयारी में आसानी, विश्वसनीयता और उपयोग की सुरक्षा।

फोटोरेसिस्ट को नकारात्मक और सकारात्मक में विभाजित किया गया है। नकारात्मक फोटोरेसिस्टविकिरण के प्रभाव में वे फोटोपॉलीमराइजेशन और सख्त होने के परिणामस्वरूप सुरक्षात्मक राहत क्षेत्र बनाते हैं। प्रकाशित क्षेत्र घुलना बंद कर देते हैं और सब्सट्रेट की सतह पर बने रहते हैं। सकारात्मक फोटोरेसिस्टबिना बदलाव के फोटोमास्क छवि प्रसारित करें। प्रकाश प्रसंस्करण के दौरान, उजागर क्षेत्र नष्ट हो जाते हैं और धुल जाते हैं।

नकारात्मक फोटोरेसिस्ट का उपयोग करते समय सर्किट का एक पैटर्न प्राप्त करने के लिए, एक्सपोज़र को नकारात्मक के माध्यम से उजागर किया जाता है, और सकारात्मक फोटोरेसिस्ट को सकारात्मक के माध्यम से उजागर किया जाता है। सकारात्मक फोटोरेसिस्ट का रिज़ॉल्यूशन अधिक होता है, जिसे फोटोसेंसिटिव परत द्वारा विकिरण के अवशोषण में अंतर से समझाया जाता है। परत का रिज़ॉल्यूशन टेम्पलेट के अपारदर्शी तत्व के किनारे पर प्रकाश के विवर्तन मोड़ और सब्सट्रेट से प्रकाश के प्रतिबिंब से प्रभावित होता है (चित्र 2.6)। ए)।

चित्र.2.6. प्रकाश संवेदनशील परत का एक्सपोजर:

ए - एक्सपोज़र; बी - नकारात्मक फोटोरेसिस्ट; सी - सकारात्मक फोटोरेसिस्ट;

1 - विवर्तन; 2 - बिखराव; 3 - प्रतिबिंब; 4 - टेम्पलेट; 5 - विरोध करें; 6 - सब्सट्रेट.

नकारात्मक फोटोरेसिस्ट में, विवर्तन ध्यान देने योग्य भूमिका नहीं निभाता है, क्योंकि टेम्पलेट को प्रतिरोध पर कसकर दबाया जाता है, लेकिन प्रतिबिंब के परिणामस्वरूप, सुरक्षात्मक क्षेत्रों के चारों ओर एक प्रभामंडल दिखाई देता है, जो रिज़ॉल्यूशन को कम कर देता है (चित्र 2.6)। बी)।सकारात्मक प्रतिरोध परत में, विवर्तन के प्रभाव में, फोटोमास्क के अपारदर्शी क्षेत्रों के नीचे प्रतिरोध का केवल ऊपरी क्षेत्र विकास के दौरान नष्ट हो जाएगा और धुल जाएगा, जिसका परत के सुरक्षात्मक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ेगा। सब्सट्रेट से परावर्तित प्रकाश इसके निकटवर्ती क्षेत्र के कुछ विनाश का कारण बन सकता है, लेकिन डेवलपर इस क्षेत्र को नहीं धोता है, क्योंकि चिपकने वाली ताकतों के प्रभाव में परत नीचे चली जाएगी, जिससे फिर से प्रभामंडल के बिना छवि का एक स्पष्ट किनारा बन जाएगा। (चित्र 2.6, वी).

वर्तमान में, उद्योग में तरल और शुष्क (फिल्म) फोटोरेसिस्ट का उपयोग किया जाता है। तरल फोटोरेसिस्ट- सिंथेटिक पॉलिमर के कोलाइडल समाधान, विशेष रूप से पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए)। प्रत्येक श्रृंखला लिंक में हाइड्रॉक्सिल समूह OH की उपस्थिति पॉलीविनाइल अल्कोहल की उच्च हीड्रोस्कोपिसिटी और ध्रुवता निर्धारित करती है। जब अमोनियम डाइक्रोमेट को पीवीए के जलीय घोल में मिलाया जाता है, तो बाद वाला "संवेदी" हो जाता है। पीवीए-आधारित फोटोरेसिस्ट को वर्कपीस को डुबोकर, डालकर और फिर सेंट्रीफ्यूजिंग करके बोर्ड की पूर्व-तैयार सतह पर लगाया जाता है। फिर फोटोरेसिस्ट परतों को 30-40 मिनट के लिए 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर वायु परिसंचरण के साथ एक हीटिंग कैबिनेट में सुखाया जाता है। एक्सपोज़र के बाद, फोटोरेसिस्ट को गर्म पानी में विकसित किया जाता है। पीवीए-आधारित फोटोरेसिस्ट के रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, क्रोमिक एनहाइड्राइड के समाधान में पीपी पैटर्न की रासायनिक टैनिंग का उपयोग किया जाता है, और फिर 45-50 मिनट के लिए 120 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर थर्मल टैनिंग का उपयोग किया जाता है। फोटोरेसिस्ट की टैनिंग (हटाना) निम्नलिखित संरचना के घोल में 3-6 सेकंड के लिए किया जाता है:

- 200-250 ग्राम/लीटर ऑक्सालिक एसिड,

- 50-80 ग्राम/लीटर सोडियम क्लोराइड,

- 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1000 मिलीलीटर तक पानी।

पीवीए-आधारित फोटोरेसिस्ट के फायदे कम विषाक्तता और आग का खतरा, पानी का उपयोग करके विकास हैं। इसके नुकसान में डार्क टैनिंग का प्रभाव शामिल है (इसलिए, लागू फोटोरेसिस्ट के साथ रिक्त स्थान का शेल्फ जीवन 3-6 घंटे से अधिक नहीं होना चाहिए), कम एसिड और क्षार प्रतिरोध, एक पैटर्न प्राप्त करने की प्रक्रिया को स्वचालित करने की कठिनाई, फोटोरेसिस्ट तैयार करने की जटिलता , और कम संवेदनशीलता।

सिनामेट पर आधारित फोटोरेसिस्ट में तरल फोटोरेसिस्ट के बेहतर गुण (टैनिंग का उन्मूलन, एसिड प्रतिरोध में वृद्धि) प्राप्त होते हैं। इस प्रकार के फोटोरेसिस्ट का प्रकाश संवेदनशील घटक पॉलीविनाइल सिनामेट (पीवीसी) है, जो पॉलीविनाइल अल्कोहल और सिनामिक एसिड क्लोराइड की प्रतिक्रिया का एक उत्पाद है। इसका रिज़ॉल्यूशन लगभग 500 लाइन/मिमी है, विकास कार्बनिक सॉल्वैंट्स - ट्राइक्लोरोइथेन, टोल्यूनि, क्लोरोबेंजीन में किया जाता है। पीवीसी फोटोरेसिस्ट को विकसित करने और हटाने की प्रक्रिया को तेज करने के लिए, अल्ट्रासोनिक कंपन का उपयोग किया जाता है। ध्वनिक माइक्रोफ्लो के कारण अल्ट्रासोनिक क्षेत्र में प्रसार बहुत तेज हो जाता है, और परिणामी गुहिकायन बुलबुले, जब ढह जाते हैं, तो बोर्ड से फोटोरेसिस्ट के अनुभागों को फाड़ देते हैं। पारंपरिक तकनीक की तुलना में विकास का समय 10 सेकेंड तक कम हो गया है, यानी 5-8 गुना। पीवीसी फोटोरेसिस्ट के नुकसान में इसकी उच्च लागत, विषाक्त पदार्थों का उपयोग शामिल है ऑर्गेनिक सॉल्वेंट. इसलिए, पीवीसी रेजिस्टेंस को पीसीबी के निर्माण में व्यापक अनुप्रयोग नहीं मिला है, लेकिन मुख्य रूप से आईसी के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

डायज़ो यौगिकों पर आधारित फोटोरेसिस्ट का उपयोग मुख्य रूप से सकारात्मक के रूप में किया जाता है। डायज़ो यौगिकों की प्रकाश संवेदनशीलता उनमें दो नाइट्रोजन परमाणुओं N2 से युक्त समूहों की उपस्थिति के कारण होती है (चित्र 2.7)।

चित्र.2.7. डायज़ो यौगिकों की संरचना में आणविक बंधन।

फोटोरेसिस्ट परत को सुखाने का कार्य दो चरणों में किया जाता है:

- अस्थिर घटकों को वाष्पित करने के लिए 15-20 मिनट के लिए 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर;

- 30-40 मिनट के लिए 80 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर वायु परिसंचरण वाले थर्मोस्टेट में।

डेवलपर्स ट्राइसोडियम फॉस्फेट, सोडा और कमजोर क्षार के समाधान हैं। डायज़ो यौगिकों पर आधारित फोटोरेसिस्ट एफपी-383, एफएन-11 का रिज़ॉल्यूशन 350-400 लाइन/मिमी, उच्च रासायनिक प्रतिरोध है, लेकिन उनकी लागत अधिक है।

ड्राई फिल्म फोटोरेसिस्टरिस्टन ब्रांड पहली बार 1968 में डु पोंट (यूएसए) द्वारा विकसित किए गए थे और इसकी मोटाई 18 माइक्रोन (लाल), 45 माइक्रोन (नीला) और 72 माइक्रोन (रूबी) है। ड्राई फिल्म फोटोरेसिस्ट SPF-2 का उत्पादन 1975 से 20, 40 और 60 माइक्रोन की मोटाई में किया जा रहा है और यह पॉलीमिथाइल मेथैक्रिलेट पर आधारित एक बहुलक है। 2 (चित्र 2.8), पॉलीथीन के बीच स्थित है 3 और प्रत्येक 25 माइक्रोन की मोटाई वाली लैवसन/फिल्में।

चित्र.2.8. शुष्क फोटोरेसिस्ट की संरचना।

सीआईएस में जारी किया गया निम्नलिखित प्रकारसूखी फिल्म फोटोरेसिस्ट:

- कार्बनिक पदार्थों में प्रकट - एसपीएफ़-2, एसपीएफ़-एएस-1, एसआरएफ-पी;

- जल-क्षारीय - SPF-VShch2, TFPC;

- बढ़ी हुई विश्वसनीयता - SPF-PNShch;

- सुरक्षात्मक - एसपीएफ़-जेड-VShch।

पीसीबी बेस की सतह पर रोल करने से पहले, पॉलीथीन की सुरक्षात्मक फिल्म को हटा दिया जाता है और 1 मीटर/मिनट की गति से 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर रोलर विधि (क्लैडिंग, लेमिनेशन) का उपयोग करके बोर्ड पर सूखा फोटोरेसिस्ट लगाया जाता है। लेमिनेटर नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करना। सूखा प्रतिरोध पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में पोलीमराइज़ हो जाता है, इसकी अधिकतम वर्णक्रमीय संवेदनशीलता 350 एनएम के क्षेत्र में होती है, इसलिए पारा लैंप का उपयोग एक्सपोज़र के लिए किया जाता है। मिथाइल क्लोराइड और डाइमिथाइलफॉर्मामाइड के समाधान में जेट-प्रकार की मशीनों में विकास किया जाता है।

एसपीएफ़-2 एक सूखी फिल्म फोटोरेसिस्ट है, जो रिस्टन फोटोरेसिस्ट के गुणों के समान है, इसे अम्लीय और क्षारीय दोनों वातावरणों में संसाधित किया जा सकता है और इसका उपयोग डीपीपी निर्माण के सभी तरीकों में किया जाता है। इसका उपयोग करते समय विकासशील उपकरणों को सील करना आवश्यक है। SPF-VShch में उच्च रिज़ॉल्यूशन (100-150 लाइन/मिमी) है, यह प्रतिरोधी है अम्लीय वातावरण, क्षारीय समाधानों में संसाधित। टीएफपीसी फोटोरेसिस्ट की संरचना (पोलीमराइजिंग संरचना में) में मेथैक्रेलिक एसिड शामिल है, जो सुधार करता है प्रदर्शन गुण. इसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग से पहले सुरक्षात्मक राहत के ताप उपचार की आवश्यकता नहीं होती है। एसपीएफ़-एएस-1 आपको सबट्रैक्टिव और एडिटिव दोनों तकनीकों का उपयोग करके पीपी पैटर्न प्राप्त करने की अनुमति देता है, क्योंकि यह अम्लीय और क्षारीय दोनों वातावरणों में प्रतिरोधी है। तांबे के सब्सट्रेट के साथ प्रकाश संवेदनशील परत के आसंजन को बेहतर बनाने के लिए, बेंज़ोट्रायज़ोल को संरचना में पेश किया गया था।

ड्राई फोटोरेसिस्ट का उपयोग पीसीबी निर्माण प्रक्रिया को काफी सरल बनाता है और उपयुक्त उत्पादों की उपज 60 से 90% तक बढ़ा देता है। जिसमें:

- सुखाने, टैनिंग और रीटचिंग के संचालन, साथ ही संदूषण और परतों की अस्थिरता को बाहर रखा गया है;

- फोटोरेसिस्ट रिसाव से धातुकृत छिद्रों की सुरक्षा प्रदान की जाती है;

- हासिल की है उच्च स्वचालनऔर पीसीबी निर्माण प्रक्रिया और छवि नियंत्रण का मशीनीकरण।

ड्राई फिल्म फोटोरेसिस्ट लगाने के लिए इंस्टालेशन - लैमिनेटर (चित्र 2.9) में रोलर्स होते हैं 2, फीस जमा करना 6 और वर्कपीस, रोलर्स की सतह पर फोटोरेसिस्ट को दबाना 3 और 4 सुरक्षात्मक पॉलीथीन फिल्म को हटाने के लिए, फोटोरेसिस्ट 5, हीटर के साथ रील 1 थर्मोस्टेट के साथ.

चित्र.2.9. लैमिनेटर आरेख.

बोर्ड ब्लैंक की गति की गति 0.1 मीटर/सेकेंड तक पहुंच जाती है, हीटर का तापमान (105 ±5) डिग्री सेल्सियस होता है। एआरएसएम 3.289.006 एनपीओ रैटन (बेलारूस) इंस्टॉलेशन का डिज़ाइन हीटर रोलर्स के बीच स्थापित अंतराल की परवाह किए बिना निरंतर दबाव बल प्रदान करता है। पीपी वर्कपीस की अधिकतम चौड़ाई 560 मिमी है। रोलिंग की एक विशेषता फोटोरेसिस्ट परत के नीचे धूल जाने का खतरा है, इसलिए इंस्टॉलेशन को एक सीलबंद क्षेत्र में संचालित किया जाना चाहिए। रोल्ड फोटोरेसिस्ट फिल्म को सिकुड़न प्रक्रियाओं को पूरा करने से पहले कम से कम 30 मिनट तक रखा जाता है, जिससे पैटर्न में विकृति आ सकती है और आसंजन कम हो सकता है।

पैटर्न का विकास मिथाइल क्लोरोफॉर्म की रासायनिक और यांत्रिक क्रिया के परिणामस्वरूप किया जाता है। अप्रकाशित एसपीएफ़ को पूरी तरह से हटाने के लिए इष्टतम विकास समय को आवश्यक से 1.5 गुना अधिक माना जाता है। विकास संचालन की गुणवत्ता पांच कारकों पर निर्भर करती है: विकास का समय, विकास तापमान, चैम्बर में डेवलपर दबाव, विकासशील जेल का संदूषण, और अंतिम धुलाई की डिग्री। जैसे-जैसे विघटित फोटोरेसिस्ट डेवलपर में जमा होता जाता है, विकास की गति धीमी हो जाती है। विकास के बाद, बोर्ड को पानी से तब तक धोना चाहिए जब तक कि सभी विलायक अवशेष पूरी तरह से निकल न जाएं। 14-18 डिग्री सेल्सियस के डेवलपर तापमान, 0.15 एमपीए के कक्षों में समाधान दबाव और 2.2 मीटर/मिनट की कन्वेयर गति पर एसपीएफ़-2 विकास ऑपरेशन की अवधि 40-42 सेकेंड है।

मेथिलीन क्लोराइड में फोटोरेसिस्ट को हटाने और विकसित करने का काम इंकजेट मशीनों (GGMZ.254.001, ARSMZ.249.000) में किया जाता है। यह एक मजबूत विलायक है, इसलिए फोटोरेसिस्ट हटाने का ऑपरेशन जल्दी (20-30 सेकंड के भीतर) किया जाना चाहिए। संस्थापन प्रदान करते हैं बंद लूपसॉल्वैंट्स का उपयोग करते हुए, बोर्डों को सिंचित करने के बाद, सॉल्वैंट्स डिस्टिलर में प्रवेश करते हैं, और फिर शुद्ध सॉल्वैंट्स को पुन: उपयोग के लिए स्विच किया जाता है।

एक फोटोरेसिस्ट के एक्सपोजर का उद्देश्य इसमें फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं शुरू करना है और यह उन प्रतिष्ठानों में किया जाता है जिनमें प्रकाश स्रोत (स्कैनिंग या स्थिर) होते हैं और पराबैंगनी क्षेत्र में काम करते हैं। बोर्ड के रिक्त स्थान पर फोटोमास्क की चुस्त फिट सुनिश्चित करने के लिए, फ्रेम का उपयोग किया जाता है जहां एक वैक्यूम बनाया जाता है। 600×600 मिमी के लोडिंग फ्रेम के कार्य क्षेत्र के साथ एक्सपोज़र इंस्टॉलेशन SKTSI.442152.0001 NPO "रैटन" 15 बोर्ड / घंटा की उत्पादकता प्रदान करता है। मरकरी लैंप डीआरएसएच-1000 के एक्सपोज़र का समय 1-5 मिनट। एक्सपोज़र के बाद, डार्क फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए, माइलर सुरक्षात्मक फिल्म को हटाने से पहले 30 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर एक्सपोज़र की आवश्यकता होती है।

ड्राई फोटोरेसिस्ट के नुकसान में रोलिंग के दौरान यांत्रिक बल लगाने की आवश्यकता होती है, जो ग्लास-सिरेमिक सब्सट्रेट के लिए अस्वीकार्य है, और ठोस और तरल अपशिष्ट के पुनर्चक्रण की समस्या है। प्रत्येक 1000 मी 2 सामग्री के लिए 40 किलोग्राम तक ठोस और 21 किलोग्राम तरल अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जिसका निपटान एक पर्यावरणीय समस्या है।

इंसुलेटिंग बेस पर एक प्रवाहकीय पैटर्न प्राप्त करने के लिए, ग्रिडोग्राफिक और फोटोकैमिकल दोनों तरीकों से, फोटोमास्क का उपयोग करना आवश्यक है, जो फोटोग्राफिक प्लेटों या फिल्म पर 1: 1 पैमाने पर पैटर्न की एक ग्राफिक छवि है। टेपों पर प्रवाहकीय क्षेत्रों का निर्माण करते समय फोटोमास्क एक सकारात्मक छवि में बनाए जाते हैं और एक नकारात्मक छवि में जब अंतराल क्षेत्रों से तांबे को खोदकर प्रवाहकीय क्षेत्र प्राप्त किए जाते हैं।

पीपी पैटर्न की ज्यामितीय सटीकता और गुणवत्ता मुख्य रूप से फोटोमास्क की सटीकता और गुणवत्ता द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जिसमें यह होना चाहिए:

- कम से कम 2.5 इकाइयों के काले क्षेत्रों के ऑप्टिकल घनत्व के साथ स्पष्ट और समान सीमाओं वाले तत्वों की एक विपरीत काली और सफेद छवि, 0.2 इकाइयों से अधिक के पारदर्शी क्षेत्र, डीएफई -10 प्रकार के डेंसिटोमीटर पर मापा जाता है;

- न्यूनतम छवि दोष (सफेद स्थानों में काले बिंदु, काले क्षेत्रों में पारदर्शी बिंदु), जो 10-30 µm से अधिक नहीं होते हैं;

- डिज़ाइन तत्वों की सटीकता ±0.025 मिमी।

अधिक हद तक, सूचीबद्ध आवश्यकताएं उच्च-विपरीत फोटोग्राफिक प्लेटों और फिल्मों "मिकराट-एन" (यूएसएसआर), फोटोग्राफिक प्लेटों जैसे एफटी-41पी (यूएसएसआर), आरटी-100 (जापान) और एग्फालिट (जर्मनी) द्वारा पूरी की जाती हैं।

वर्तमान में, फोटोमास्क प्राप्त करने के दो मुख्य तरीकों का उपयोग किया जाता है: फोटोग्राफिक मूल से उनका फोटो खींचना और प्रोग्राम-नियंत्रित कोऑर्डिनेटोग्राफ या लेजर बीम का उपयोग करके फोटोग्राफिक फिल्म पर प्रकाश किरण के साथ उन्हें चित्रित करना। मूल फ़ोटो बनाते समय, पीपी डिज़ाइन को बड़े पैमाने पर (10:1, 4:1, 2:1) कम-सिकुड़ने वाली सामग्री पर ड्राइंग, एप्लाइक बनाकर या इनेमल में काटकर बनाया जाता है। अनुप्रयोग विधि में पहले से तैयार मानक तत्वों को एक पारदर्शी आधार (लैवसन, ग्लास, आदि) पर चिपकाना शामिल है। पहली विधि कम सटीकता और उच्च श्रम तीव्रता की विशेषता है, इसलिए इसका उपयोग मुख्य रूप से प्रोटोटाइप बोर्डों के लिए किया जाता है।

उच्च स्थापना घनत्व वाले पीपी के लिए इनेमल कटिंग का उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, पॉलिश शीट ग्लास को तामचीनी की एक अपारदर्शी परत से ढक दिया जाता है, और सर्किट डिज़ाइन की कटिंग मैन्युअल रूप से नियंत्रित समन्वयोग्राफ का उपयोग करके की जाती है। पैटर्न की सटीकता 0.03–0.05 मिमी है।

उत्पादित फोटोग्राफिक मूल को पीपी-12, ईएम-513, क्लिम्स्च (जर्मनी) जैसे फोटोरिप्रोडक्शन प्रिंटिंग कैमरों का उपयोग करके उच्च-कंट्रास्ट फोटोग्राफिक प्लेट पर आवश्यक कमी के साथ फोटो खींचा जाता है और फोटोमास्क प्राप्त किए जाते हैं, जो नियंत्रण और काम कर सकते हैं। कामकाजी, एकल और समूह फोटो मास्क की प्रतिकृति और उत्पादन के लिए, नियंत्रण फोटो मास्क की नकारात्मक प्रतिलिपि से संपर्क मुद्रण विधि का उपयोग किया जाता है। ऑपरेशन ±0.02 मिमी की सटीकता के साथ गुणक मॉडल एआरएसएम 3.843.000 पर किया जाता है।

इस विधि का नुकसान एक फोटोग्राफिक मूल प्राप्त करने की उच्च श्रम तीव्रता है, जिसके लिए अत्यधिक कुशल श्रम और कठिनाई की आवश्यकता होती है एकसमान प्रकाश व्यवस्थाबड़े क्षेत्र के फोटो मूल, जिससे फोटो मास्क की गुणवत्ता कम हो जाती है।

पीपी पैटर्न की बढ़ती जटिलता और घनत्व और श्रम उत्पादकता बढ़ाने की आवश्यकता के कारण फोटोग्राफिक फिल्म पर सीधे स्कैनिंग बीम का उपयोग करके फोटोमास्क बनाने की एक विधि का विकास हुआ। प्रकाश किरण का उपयोग करके फोटोमास्क बनाने के लिए प्रोग्राम नियंत्रण वाली समन्वय मशीनें विकसित की गई हैं। बोर्डों के मशीनी डिज़ाइन में परिवर्तन के साथ, चित्र बनाने की आवश्यकता गायब हो जाती है, क्योंकि कंप्यूटर से प्राप्त कंडक्टरों के निर्देशांक के साथ छिद्रित पेपर टेप कोऑर्डिनेटोग्राफ़ के रीडिंग डिवाइस में दर्ज किया जाता है, जिस पर फोटोमास्क स्वचालित रूप से बनाया जाता है।

निर्देशांकलेख (चित्र 2.10) में एक निर्वात तालिका होती है 8, जिस पर फिल्म, फोटो हेड और कंट्रोल यूनिट लगी होती है/। सटीक लीड स्क्रू का उपयोग करके तालिका दो परस्पर लंबवत दिशाओं में उच्च परिशुद्धता के साथ चलती है 9 और 3,जो स्टेपर मोटर द्वारा संचालित होते हैं 2 और 10. फोटो हेड इलुमिनेटर को चालू कर देता है 4, फोकसिंग सिस्टम 5, गोलाकार डायाफ्राम 6 और फोटो शटर 7. डायाफ्राम में छेद (25-70) का एक सेट होता है, जो पीपी पैटर्न का एक निश्चित तत्व बनाता है, और स्टेपर मोटर के शाफ्ट पर तय होता है। ऑपरेटिंग प्रोग्राम के अनुसार, नियंत्रण इकाई से सिग्नल टेबल ड्राइव, डायाफ्राम और इलुमिनेटर के स्टेपर मोटर्स को आपूर्ति किए जाते हैं। आधुनिक समन्वयलेख (तालिका 5.4) एक निरंतर प्रकाश मोड को स्वचालित रूप से बनाए रखने के लिए सिस्टम से लैस हैं, 1:2 के पैमाने पर कंप्यूटर से फिल्म पर फोटोमास्क के बारे में जानकारी आउटपुट करते हैं; 1:1; 2:1; 4:1.

चावल। 5.10. निर्देशांकलेख आरेख.

अवधि: 2 घंटे (90 मिनट)

25.1 बुनियादी प्रश्न

पीपी आधार सामग्री;

मुद्रित डिज़ाइन तत्व बनाने के लिए सामग्री;

पीपी के निर्माण के लिए तकनीकी सामग्री।

25.2 व्याख्यान पाठ

25.2.1 मूल एमपीपी आधार सामग्री – 40 मिनट तक

को आधारभूत सामग्रीमुद्रित सर्किट बोर्ड में शामिल हैं:

फ़ॉइल-लेपित (एक या दोनों तरफ) और गैर-फ़ॉइल-लेपित डाइलेक्ट्रिक्स (गेटिनैक्स, टेक्स्टोलाइट, फ़ाइबरग्लास, फ़ाइबरग्लास, लैवसन, पॉलीमाइड, फ़्लोरोप्लास्टिक, आदि), सिरेमिक सामग्रीऔर धातु (सतह ढांकता हुआ परत के साथ) प्लेटें जिनसे मुद्रित सर्किट बोर्ड आधार बनाए जाते हैं;

एमपीपी परतों को चिपकाने के लिए इंसुलेटिंग स्पेसर सामग्री (चिपकने वाला गास्केट - प्रीप्रेग) का उपयोग किया जाता है।

पीपी की सतह को बाहरी प्रभावों से बचाने के लिए पॉलिमर सुरक्षात्मक वार्निश और सुरक्षात्मक कोटिंग फिल्मों का उपयोग किया जाता है।

पीपी आधार सामग्री चुनते समय, आपको निम्नलिखित पर ध्यान देने की आवश्यकता है: अपेक्षित यांत्रिक प्रभाव (कंपन, झटके, रैखिक त्वरण, आदि); सटीकता वर्ग पीपी (कंडक्टरों के बीच की दूरी); कार्यान्वित विद्युत कार्य; प्रदर्शन; उपयोग की शर्तें; कीमत।

आधार सामग्री को कंडक्टरों की धातु से अच्छी तरह चिपकना चाहिए, उच्च यांत्रिक शक्ति होनी चाहिए, जलवायु कारकों के संपर्क में आने पर इसके गुण बरकरार रहने चाहिए और कंडक्टरों की धातु की तुलना में थर्मल विस्तार का समान गुणांक होना चाहिए।

सामग्री का चयन निम्न द्वारा निर्धारित होता है:

विद्युत इन्सुलेट गुण;

यांत्रिक शक्ति;

आक्रामक वातावरण और बदलती परिस्थितियों के संपर्क में आने पर मापदंडों की स्थिरता;

मशीनीकरण;

लागत।

फ़ॉइल डाइलेक्ट्रिक्स 5 से 105 माइक्रोन की मोटाई के साथ तांबे (आमतौर पर निकल या एल्यूमीनियम) इलेक्ट्रोलाइटिक फ़ॉइल की प्रवाहकीय कोटिंग के साथ निर्मित होते हैं। आसंजन शक्ति में सुधार करने के लिए, पन्नी को एक तरफ क्रोमियम 1…3 माइक्रोन मोटी परत के साथ लेपित किया जाता है। फ़ॉइल को संरचना की शुद्धता (अशुद्धता 0.05% से अधिक नहीं), लचीलापन की विशेषता है। 160...180 0 C के तापमान और 5...15 MPa के दबाव पर दबाकर फ़ॉइलिंग की जाती है।

नॉन-फ़ॉइल डाइलेक्ट्रिक्स दो प्रकारों में निर्मित होते हैं:

50...100 माइक्रोन (उदाहरण के लिए, एक एपॉक्सी रबर संरचना) की मोटाई के साथ एक चिपकने वाली (चिपकने वाली) परत के साथ, जिसे पीपी की निर्माण प्रक्रिया के दौरान जमा रासायनिक तांबे की आसंजन शक्ति को बढ़ाने के लिए लगाया जाता है;

ढांकता हुआ की मात्रा में एक उत्प्रेरक पेश किया जाता है, जो रासायनिक तांबे के जमाव को बढ़ावा देता है।

फिलर (इलेक्ट्रिकल इंसुलेटिंग पेपर, फैब्रिक, फाइबरग्लास) और बाइंडर (फेनोलिक या फेनोलिक एपॉक्सी रेजिन) से युक्त लैमिनेटेड प्लास्टिक का उपयोग कठोर पीपी के ढांकता हुआ आधार के रूप में किया जाता है। लैमिनेटेड प्लास्टिक में गेटिनैक्स, टेक्स्टोलाइट और फाइबरग्लास शामिल हैं।

गेटिनैक्स कागज से बनाया जाता है और इसका उपयोग घरेलू उपकरणों के लिए सामान्य जलवायु परिचालन स्थितियों में किया जाता है। इसमें कम लागत, अच्छी कार्यशीलता और उच्च जल अवशोषण है।

टेक्स्टोलाइट सूती कपड़े से बनाया जाता है।

फ़ाइबरग्लास लैमिनेट्स फ़ाइबरग्लास से बनाए जाते हैं। गेटिनाक्स की तुलना में, फाइबरग्लास लैमिनेट्स में बेहतर यांत्रिक और विद्युत विशेषताएं, उच्च गर्मी प्रतिरोध और कम नमी अवशोषण होता है। हालाँकि, उनके कई नुकसान हैं: बदतर मशीनेबिलिटी; अधिक लागत; सामग्री की मोटाई की दिशा में तांबे और फाइबरग्लास के थर्मल विस्तार के गुणांक में एक महत्वपूर्ण अंतर (लगभग 30 गुना), जिससे सोल्डरिंग के दौरान या ऑपरेशन के दौरान छिद्रों में धातुकरण का टूटना हो सकता है।

बढ़ते आग के खतरे की स्थिति में उपयोग किए जाने वाले पीसीबी के निर्माण के लिए, आग प्रतिरोधी गेटिनाक्स और फाइबरग्लास लैमिनेट्स का उपयोग किया जाता है। डाइलेक्ट्रिक्स की अग्नि प्रतिरोध में वृद्धि उनकी संरचना में अग्निरोधी को शामिल करके प्राप्त की जाती है।

फाइबरग्लास को संसेचित करने वाले वार्निश में 0.1...0.2% पैलेडियम या क्यूप्रस ऑक्साइड का परिचय धातुकरण की गुणवत्ता में सुधार करता है, लेकिन इन्सुलेशन प्रतिरोध को थोड़ा कम कर देता है।

पीसीबी का निर्माण करने के लिए जो नैनोसेकंड दालों का विश्वसनीय संचरण प्रदान करता है, बेहतर ढांकता हुआ गुणों (कम ढांकता हुआ स्थिरांक और ढांकता हुआ हानि स्पर्शरेखा) वाली सामग्रियों का उपयोग करना आवश्यक है। इसलिए, 3.5 से कम सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक वाले कार्बनिक पदार्थों से बने आधारों का उपयोग आशाजनक माना जाता है। गैर-ध्रुवीय पॉलिमर (फ्लोरोप्लास्टिक, पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन) का उपयोग माइक्रोवेव रेंज में पीपी के आधार के रूप में किया जाता है।

जीपीपी और जीपीसी का उत्पादन करने के लिए जो बार-बार झुकने का सामना कर सकता है, पॉलिएस्टर फिल्म (लैवसन या पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट), फ्लोरोप्लास्टिक, पॉलीमाइड, आदि पर आधारित डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग किया जाता है।

इंसुलेटिंग कुशनिंग सामग्री (प्रीप्रेग्स) अंडर-पॉलीमराइज्ड थर्मोसेटिंग एपॉक्सी रेजिन (या अन्य रेजिन) के साथ लगाए गए फाइबरग्लास से बनाई जाती है; दोनों तरफ चिपकने वाली कोटिंग और अन्य सामग्रियों के साथ पॉलीमाइड से बना।

सिरेमिक का उपयोग पीपी के लिए आधार सामग्री के रूप में किया जा सकता है।

सिरेमिक पीपी का लाभ सक्रिय तत्वों से बेहतर गर्मी निष्कासन, उच्च यांत्रिक शक्ति, विद्युत और ज्यामितीय मापदंडों की स्थिरता, कम शोर स्तर, कम जल अवशोषण और गैस उत्सर्जन है।

सिरेमिक बोर्डों का नुकसान नाजुकता, बड़ा द्रव्यमान और छोटे आयाम (150x150 मिमी तक), लंबा विनिर्माण चक्र और सामग्री का बड़ा संकोचन, उच्च लागत है।

पीपी चालू धातु आधारउच्च धारा भार और ऊंचे तापमान वाले उत्पादों में उपयोग किया जाता है। आधार सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, स्टील, तांबा और लोहे और निकल के मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है। धातु के आधार पर एक इन्सुलेट परत प्राप्त करने के लिए, विशेष एनामेल्स, सिरेमिक, एपॉक्सी रेजिन का उपयोग किया जाता है, पॉलिमर फिल्मेंआदि, एल्यूमीनियम बेस पर इन्सुलेट परत एनोडिक ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त की जा सकती है।

धातु एनामेल्ड बोर्डों का नुकसान इनेमल का उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक है, जो उच्च आवृत्ति वाले उपकरणों में उनके उपयोग को रोकता है।

पीसीबी के धातु आधार का उपयोग अक्सर बिजली और ग्राउंड बस के रूप में, ढाल के रूप में किया जाता है।

25.2.2 मुद्रित डिज़ाइन तत्वों की सामग्री – 35 मिनट तक

धातु कोटिंग्स का उपयोग मुद्रित पैटर्न तत्वों (कंडक्टर, संपर्क पैड, अंत संपर्क, आदि) के लिए सामग्री के रूप में किया जाता है। तांबे का उपयोग अक्सर मुख्य धारा-वाहक परत बनाने के लिए किया जाता है। सिरेमिक पीसीबी ग्रेफाइट का उपयोग करते हैं।

धातु कोटिंग्स बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री तालिका 25.1 में प्रस्तुत की गई है।

तालिका 25.1 - मुद्रित डिज़ाइन तत्व बनाने के लिए धातु कोटिंग्स का उपयोग किया जाता है

25.2.3 तकनीकी (उपभोज्य) एमपीपी के निर्माण के लिए सामग्री – 15 मिनट तक

पीसीबी के निर्माण के लिए तकनीकी सामग्रियों में फोटोरेसिस्ट, विशेष स्क्रीन पेंट, सुरक्षात्मक मास्क, कॉपर प्लेटिंग इलेक्ट्रोलाइट्स, नक़्क़ाशी आदि शामिल हैं।

उपभोग्य सामग्रियों की आवश्यकताएं पीसीबी के डिजाइन और विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा निर्धारित की जाती हैं।

सर्किट पैटर्न और उचित रासायनिक प्रतिरोध प्राप्त करते समय फोटोरेसिस्ट को आवश्यक रिज़ॉल्यूशन प्रदान करना होगा। फोटोरेसिस्ट तरल या सूखी फिल्म (एसपीएफ) हो सकते हैं।

नकारात्मक और सकारात्मक फोटोरेसिस्ट का उपयोग किया जाता है। नकारात्मक फोटोरेसिस्ट का उपयोग करते समय, पीसीबी रिक्त के उजागर क्षेत्र बोर्ड पर बने रहते हैं, और विकास के दौरान अप्रकाशित क्षेत्र धुल जाते हैं। सकारात्मक फोटोरेसिस्टर्स का उपयोग करते समय, विकास के दौरान उजागर क्षेत्र धुल जाते हैं।

नक़्क़ाशी समाधान नक़्क़ाशी के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रतिरोध के साथ संगत होना चाहिए, इन्सुलेट सामग्री के प्रति तटस्थ होना चाहिए, और उच्च नक़्क़ाशी दर होनी चाहिए। कॉपर क्लोराइड के अम्ल और क्षारीय घोल, फेरिक क्लोराइड पर आधारित घोल, अमोनियम परसल्फेट पर आधारित घोल और आयरन-कॉपर क्लोराइड घोल का व्यापक रूप से नक़्क़ाशी इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में उपयोग किया जाता है।

सभी सामग्रियां किफायती और पर्यावरण के अनुकूल होनी चाहिए।

एक इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड (रूसी संक्षिप्त नाम - पीपी, अंग्रेजी - पीसीबी) एक शीट पैनल है जिसमें परस्पर जुड़े माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटक होते हैं। मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के हिस्से के रूप में किया जाता है, जिसमें साधारण डोरबेल, घरेलू रेडियो, स्टूडियो रेडियो से लेकर जटिल रडार और कंप्यूटर सिस्टम तक शामिल हैं। तकनीकी रूप से, इलेक्ट्रॉनिक्स मुद्रित सर्किट बोर्डों के निर्माण में प्रवाहकीय "फिल्म" सामग्री के साथ कनेक्शन का निर्माण शामिल है। ऐसी सामग्री को एक इंसुलेटिंग प्लेट पर ("मुद्रित") लगाया जाता है, जिसे सब्सट्रेट कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्डों ने सिस्टम के गठन और विकास की शुरुआत को चिह्नित किया बिजली के कनेक्शन, 19वीं सदी के मध्य में विकसित हुआ।

धातु की पट्टियों (छड़) का उपयोग प्रारंभ में भारी के रूप में किया जाता था विद्युत उपकरण, लकड़ी के आधार पर स्थापित।

धीरे-धीरे, धातु की पट्टियों ने कंडक्टरों को स्क्रू टर्मिनल ब्लॉकों से बदल दिया। लकड़ी का आधारधातु को प्राथमिकता देते हुए आधुनिकीकरण भी किया गया।

आधुनिक पीपी उत्पादन का प्रोटोटाइप कुछ इस तरह दिखता था। इसी तरह के डिज़ाइन समाधानों का उपयोग 19वीं सदी के मध्य में किया गया था

कॉम्पैक्ट, छोटे आकार के इलेक्ट्रॉनिक भागों का उपयोग करने का अभ्यास आवश्यक है अनोखा समाधानबुनियादी आधार पर. और इसलिए, 1925 में, एक निश्चित चार्ल्स डुकासे (यूएसए) ने ऐसा समाधान खोजा।

एक अमेरिकी इंजीनियर ने इंसुलेटेड प्लेट पर विद्युत कनेक्शन व्यवस्थित करने का एक अनोखा तरीका प्रस्तावित किया। उन्होंने विद्युत प्रवाहकीय स्याही और एक ट्रांसफर स्टेंसिल का उपयोग किया योजनाबद्ध आरेखप्लेट पर.

थोड़ी देर बाद, 1943 में, अंग्रेज पॉल आइस्लर ने तांबे की पन्नी पर प्रवाहकीय सर्किट बनाने के आविष्कार का भी पेटेंट कराया। इंजीनियर ने फ़ॉइल सामग्री से लेमिनेटेड एक इंसुलेटर प्लेट का उपयोग किया।

हालाँकि, आइस्लर तकनीक का सक्रिय उपयोग केवल 1950-60 की अवधि में नोट किया गया था, जब उन्होंने माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों - ट्रांजिस्टर के उत्पादन का आविष्कार और महारत हासिल की थी।

उत्पादन की तकनीक छेद के माध्यम सेमल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्ड पर 1961 में हेज़लटीन (यूएसए) द्वारा पेटेंट कराया गया था।

इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनिक भागों के घनत्व में वृद्धि और कनेक्टिंग लाइनों की करीबी व्यवस्था के लिए धन्यवाद नया युगपीसीबी डिजाइन.

इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड - विनिर्माण

प्रक्रिया का एक सामान्यीकृत दृष्टिकोण: अलग-अलग इलेक्ट्रॉनिक भागों को इंसुलेटिंग सब्सट्रेट के पूरे क्षेत्र में वितरित किया जाता है। फिर स्थापित घटकों को सोल्डरिंग द्वारा सर्किट सर्किट से जोड़ा जाता है।

तथाकथित संपर्क "उंगलियां" (पिन) सब्सट्रेट के चरम क्षेत्रों में स्थित हैं और सिस्टम कनेक्टर के रूप में कार्य करते हैं।

संपर्क "उंगलियों" के माध्यम से, परिधीय मुद्रित सर्किट बोर्डों के साथ संचार या बाहरी नियंत्रण सर्किट के कनेक्शन का आयोजन किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड को एक सर्किट को वायरिंग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो एक फ़ंक्शन या कई कार्यों को एक साथ समर्थन करता है।

तीन प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्मित होते हैं:

1. एकतरफ़ा.
2. दोहरा।
3. बहुपरत.

एकल-पक्षीय मुद्रित सर्किट बोर्डों को विशेष रूप से एक तरफ भागों की नियुक्ति की विशेषता होती है। यदि पूरे सर्किट के हिस्से फिट नहीं होते हैं एक तरफा बोर्ड, दो-तरफा विकल्प का उपयोग किया जाता है।

सब्सट्रेट सामग्री

पारंपरिक रूप से मुद्रित सर्किट बोर्डों में उपयोग किया जाने वाला सब्सट्रेट आमतौर पर एपॉक्सी राल के साथ संयुक्त फाइबरग्लास से बनाया जाता है। सब्सट्रेट को एक या दो तरफ तांबे की पन्नी से ढक दिया जाता है।

फेनोलिक रेज़िन पेपर से बने इलेक्ट्रॉनिक्स मुद्रित सर्किट बोर्ड, जो तांबे की फिल्म से भी लेपित होते हैं, उत्पादन के लिए लागत प्रभावी माने जाते हैं। इसलिए, अन्य विविधताओं की तुलना में अधिक बार इनका उपयोग घरेलू इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को सुसज्जित करने के लिए किया जाता है।

कनेक्शन सब्सट्रेट की तांबे की सतह पर कोटिंग या नक्काशी करके बनाए जाते हैं। तांबे की पटरियों को जंग से बचाने के लिए टिन-सीसा मिश्रण से लेपित किया जाता है। मुद्रित सर्किट बोर्डों पर संपर्क पिनों को टिन, फिर निकल और अंत में सोने की परत से लेपित किया जाता है।

स्ट्रैपिंग ऑपरेशन करना

सतह पर लगाने की तकनीक में सीधी (जे-आकार) या कोणीय (एल-आकार) शाखाओं का उपयोग शामिल है। ऐसी शाखाओं के कारण, प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक भाग सीधे मुद्रित सर्किट से जुड़ा होता है।

एक जटिल पेस्ट (गोंद + फ्लक्स + सोल्डर) का उपयोग करके, इलेक्ट्रॉनिक भागों को अस्थायी रूप से संपर्क के बिंदु पर रखा जाता है। यह पकड़ तब तक जारी रहती है जब तक मुद्रित सर्किट बोर्ड को ओवन में नहीं डाला जाता। वहां सोल्डर पिघलता है और सर्किट भागों को जोड़ता है।

घटक प्लेसमेंट की चुनौतियों के बावजूद, सतह माउंट प्रौद्योगिकी का एक और महत्वपूर्ण लाभ है।

यह तकनीक लंबी ड्रिलिंग प्रक्रिया और बॉन्डिंग गास्केट के सम्मिलन को समाप्त करती है, जैसा कि पुरानी थ्रू-होल विधि के साथ अभ्यास किया जाता है। हालाँकि, दोनों तकनीकों का सक्रिय रूप से उपयोग जारी है।

इलेक्ट्रॉनिक पीसीबी डिज़ाइन

प्रत्येक व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स मुद्रित सर्किट बोर्ड (बोर्डों का बैच) अद्वितीय कार्यक्षमता के लिए डिज़ाइन किया गया है। इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड डिजाइनर मुद्रित सर्किट बोर्ड पर सर्किट को लेआउट करने के लिए डिज़ाइन सिस्टम और विशेष "सॉफ़्टवेयर" की ओर रुख करते हैं।

प्रवाहकीय पटरियों के बीच का अंतर आमतौर पर 1 मिमी से अधिक के मान में मापा जाता है। घटक कंडक्टरों या संपर्क बिंदुओं के लिए छेद स्थानों की गणना की जाती है।

यह सारी जानकारी नियंत्रण करने वाले कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर प्रारूप में अनुवादित की जाती है बेधन यंत्र. इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए एक स्वचालित मशीन को उसी तरह प्रोग्राम किया जाता है।

एक बार जब सर्किट आरेख तैयार हो जाता है, तो सर्किट (मास्क) की नकारात्मक छवि स्थानांतरित हो जाती है पारदर्शी चादरप्लास्टिक। नकारात्मक छवि के क्षेत्र जो सर्किट छवि में शामिल नहीं हैं, उन्हें काले रंग में चिह्नित किया गया है, और सर्किट स्वयं पारदर्शी रहता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स मुद्रित सर्किट बोर्डों का औद्योगिक विनिर्माण

इलेक्ट्रॉनिक्स मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माण प्रौद्योगिकियां स्वच्छ वातावरण में उत्पादन की स्थिति प्रदान करती हैं। उत्पादन परिसर के वातावरण और वस्तुओं को प्रदूषकों की उपस्थिति के लिए स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है।

कई इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माण कंपनियां अभ्यास करती हैं अद्वितीय उत्पादन. और मानक रूप में, दो तरफा छपाई का उत्पादन इलेक्ट्रॉनिक बोर्डपारंपरिक रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

आधार बनाना

1. फाइबरग्लास को लिया जाता है और प्रक्रिया मॉड्यूल से गुजारा जाता है।
2. एपॉक्सी राल (विसर्जन, छिड़काव) के साथ संसेचित।
3. ग्लास फाइबर को सब्सट्रेट की वांछित मोटाई तक मशीन पर रोल किया जाता है।
4. सब्सट्रेट को ओवन में सुखाएं और बड़े पैनलों पर रखें।
5. पैनलों को तांबे की पन्नी और गोंद के साथ लेपित बैकिंग के साथ बारी-बारी से ढेर में व्यवस्थित किया जाता है।

अंत में, ढेरों को एक प्रेस के नीचे रखा जाता है, जहां 170°C के तापमान और 700 किग्रा/मिमी 2 के दबाव पर, उन्हें 1-2 घंटे के लिए दबाया जाता है। एपॉक्सी रेजि़नकठोर हो जाने पर, तांबे की पन्नी दबाव में सब्सट्रेट सामग्री से बंध जाती है।

छेदों की ड्रिलिंग और टिनिंग

1. कई बैकिंग पैनल लिए जाते हैं, उन्हें एक के ऊपर एक रखा जाता है और मजबूती से लगाया जाता है।
2. मुड़े हुए स्टैक को सीएनसी मशीन में रखा जाता है, जहां योजनाबद्ध पैटर्न के अनुसार छेद ड्रिल किए जाते हैं।
3. बनाए गए छिद्रों को अतिरिक्त सामग्री से साफ़ कर दिया जाता है।
4. प्रवाहकीय छिद्रों की आंतरिक सतहों को तांबे से लेपित किया जाता है।
5. गैर-प्रवाहकीय छिद्रों को बिना ढके छोड़ दिया जाता है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड का एक चित्र बनाना

एक नमूना पीसीबी सर्किट एक योगात्मक या घटाव सिद्धांत का उपयोग करके बनाया गया है। एडिटिव विकल्प के मामले में, सब्सट्रेट को वांछित पैटर्न के अनुसार तांबे के साथ लेपित किया जाता है। इस स्थिति में, योजना के बाहर का हिस्सा असंसाधित रहता है।

घटाव प्रक्रिया मुख्य रूप से सब्सट्रेट की समग्र सतह को कवर करती है। फिर अलग-अलग क्षेत्र जो आरेख में शामिल नहीं हैं, उन्हें उकेरा या काट दिया जाता है।

योगात्मक प्रक्रिया कैसे काम करती है?

सब्सट्रेट की फ़ॉइल सतह पूर्व-घटी हुई है। पैनल एक निर्वात कक्ष से होकर गुजरते हैं। वैक्यूम के कारण, सकारात्मक फोटोरेसिस्ट सामग्री की परत पूरे फ़ॉइल क्षेत्र पर कसकर संकुचित हो जाती है।

फोटोरेसिस्ट के लिए सकारात्मक सामग्री एक बहुलक है जिसमें पराबैंगनी विकिरण के तहत घुलनशील होने की क्षमता होती है। वैक्यूम स्थितियां फ़ॉइल और फोटोरेसिस्ट के बीच किसी भी संभावित शेष हवा को खत्म कर देती हैं।

सर्किट टेम्प्लेट को फोटोरेसिस्ट के ऊपर रखा जाता है, जिसके बाद पैनल तीव्र पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आते हैं। चूंकि मास्क सर्किट के क्षेत्रों को पारदर्शी छोड़ देता है, इन बिंदुओं पर फोटोरेसिस्ट यूवी विकिरण के संपर्क में आता है और घुल जाता है।

फिर मास्क हटा दिया जाता है और पैनलों को क्षारीय घोल से परागित किया जाता है। यह, एक प्रकार का डेवलपर, सर्किट डिज़ाइन के क्षेत्रों की सीमाओं के साथ विकिरणित फोटोरेसिस्ट को भंग करने में मदद करता है। इस प्रकार, तांबे की पन्नी सब्सट्रेट की सतह पर खुली रहती है।

इसके बाद, पैनलों को तांबे से जस्ती किया जाता है। तांबे की पन्नीगैल्वनीकरण प्रक्रिया के दौरान कैथोड के रूप में कार्य करता है। उजागर क्षेत्रों को 0.02-0.05 मिमी की मोटाई तक जस्ती किया जाता है। फोटोरेसिस्ट के अंतर्गत शेष क्षेत्र गैल्वेनाइज्ड नहीं हैं।

तांबे के निशान अतिरिक्त रूप से टिन-सीसा संरचना या अन्य सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ लेपित होते हैं। ये क्रियाएं तांबे के ऑक्सीकरण को रोकती हैं और उत्पादन के अगले चरण के लिए प्रतिरोध पैदा करती हैं।

एसिड विलायक का उपयोग करके अनावश्यक फोटोरेसिस्ट को सब्सट्रेट से हटा दिया जाता है। सर्किट डिजाइन और कोटिंग के बीच तांबे की पन्नी उजागर हो जाती है। चूंकि पीसीबी सर्किट का तांबा टिन-लीड यौगिक द्वारा संरक्षित होता है, इसलिए यहां कंडक्टर एसिड से प्रभावित नहीं होता है।

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बोर्डों के औद्योगिक विनिर्माण की तकनीकें