मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने के लिए सामग्री का चयन करना। मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए बुनियादी सामग्री मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली सामग्री

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 बनती हैं, जिन्हें गर्म दबाव से 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 ढका जाता है।

तैयार मुद्रित सर्किट बोर्ड की विशेषताएं विशिष्ट संयोजन पर निर्भर करती हैं आरंभिक सामग्री, साथ ही प्रौद्योगिकी से, जिसमें बोर्डों का यांत्रिक प्रसंस्करण भी शामिल है।

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; बाद वाले में फाइबरग्लास की तुलना में विरूपण की डिग्री दस गुना अधिक होती है।

कुछ विशेषताएं विभिन्न प्रकार केलैमिनेट्स तालिका 4 में प्रस्तुत किए गए 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। तथापि अल्मूनियम फोएलतांबे से हीन, क्योंकि इसे सोल्डर करना मुश्किल है, और निकल की कीमत अधिक है। 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 का उपयोग करके दो तरफा फ़ॉइल ढांकता हुआ के आधार पर निर्मित किया जाएगा सकारात्मक तरीका. 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। मुद्रित तारों के मुख्य मापदंडों के सीमा मूल्य, 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

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

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।

कठोर बोर्ड का आधार बनाने के लिए फाइबरग्लास लैमिनेट का उपयोग अन्य सामग्रियों की तुलना में अधिक बार किया जाता है। फ़ाइबरग्लास लैमिनेट में अच्छे ढांकता हुआ गुण, यांत्रिक शक्ति और रासायनिक प्रतिरोध, स्थायित्व और सुरक्षा होती है; फ़ाइबरग्लास लैमिनेट का उपयोग उच्च आर्द्रता की स्थिति में किया जा सकता है। सामग्री की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं विद्युत इन्सुलेट गुण हैं और दूसरी सबसे महत्वपूर्ण विशेषता ग्लास संक्रमण तापमान टीजी है, जो आवेदन के दायरे को सीमित करती है। किसी पदार्थ के ठोस अवस्था से प्लास्टिक अवस्था में संक्रमण का तापमान - कांच पारगमन तापमान. रेज़िन का ग्लास संक्रमण तापमान जितना अधिक होगा, ढांकता हुआ के रैखिक विस्तार का गुणांक उतना ही कम होगा, जिससे बोर्ड कंडक्टरों का विनाश होगा। ग्लास संक्रमण तापमान मान सामग्री के निर्माण में प्रयुक्त राल अणुओं के आणविक भार पर निर्भर करता है। लोच की उपस्थिति और वृद्धि एक निश्चित तापमान सीमा में होती है। इस सीमा के भीतर केंद्रीय मान को ग्लास संक्रमण तापमान कहा जाता है। फाइबरग्लास उत्पादन तकनीक में सुधार से ग्लास संक्रमण तापमान में वृद्धि संभव है।

फाइबरग्लास एक ऐसी सामग्री है जो बाइंडर - एपॉक्सी या फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड राल के साथ भिगोए गए फाइबरग्लास की कई परतों को गर्म दबाने से बनाई जाती है। इसके लिए कई ब्रांड उपलब्ध हैं विभिन्न स्थितियाँसंचालन। विनिर्माण प्रौद्योगिकी के लिए विभिन्न आवश्यकताएँ विकसित की गई हैं। विभिन्न ग्रेड के फाइबरग्लास का ज्वलन तापमान 300 से 500 डिग्री सेल्सियस तक होता है। स्टेफफाइबरग्लास लैमिनेट का एक आम घरेलू ब्रांड एपॉक्सी-फेनोलिक फाइबरग्लास लैमिनेट के लिए है। STEF-1 केवल इसकी निर्माण तकनीक में STEF से भिन्न है, जो इसे अधिक उपयुक्त बनाता है मशीनिंग. STEF-1 ब्रांड की तुलना में STEF-U ने यांत्रिक और विद्युत इन्सुलेशन गुणों में सुधार किया है।

इस सामग्री की एक किस्म फ़ॉइल-लेपित फ़ाइबरग्लास है, जिसका उपयोग सर्किट बोर्ड के उत्पादन में किया जाता है।

पन्नीसामग्री बोर्ड की आधार सामग्री है, जिसमें एक या दोनों तरफ एक प्रवाहकीय फ़ॉइल होती है - प्रवाहकीय सामग्री की एक शीट जिसका उद्देश्य बोर्ड पर एक प्रवाहकीय पैटर्न बनाना होता है। बोर्ड उत्पादन की सफलता और निर्मित उपकरण की विश्वसनीयता प्रयुक्त सामग्री की गुणवत्ता और मापदंडों पर निर्भर करती है।

फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास लैमिनेट के कई ब्रांड हैं। बोर्डों के उत्पादन के लिए, हमारे निर्माताओं द्वारा उत्पादित GOST के अनुसार घरेलू ब्रांडों का उपयोग किया जाता है: एसएफ, एसओएनएफ-यू, एसटीएफ, एसटीएनएफ, एसएनएफ, डीएफएम-59, एसएफवीएन और आयातित फाइबरग्लास लैमिनेट्स के ब्रांड एफआर-4, एफआर-5, सीईएम-3जिसमें कई संशोधन हैं। -60 से +85 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सामान्य और उच्च आर्द्रता की स्थिति में संचालन के लिए इच्छित बोर्डों के निर्माण के लिए, एसएफ ब्रांड का उपयोग किया जाता है, जिसके कई प्रकार होते हैं, उनमें से एक एसएफ-1-35जी.

SF-1-35G नाम में पदनाम:

• एसएफ - फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास लैमिनेट
• 1 - एकतरफ़ा
• 35 - पन्नी की मोटाई 35 माइक्रोन
• जी - गैल्वेनिक प्रतिरोधी पन्नी

सबसे अधिक उत्पादन करना इलेक्ट्रॉनिक उपकरणोंब्रांड का उपयोग किया जा सकता है SONF-यू, इसका ऑपरेटिंग तापमान -60 से +155 डिग्री सेल्सियस तक है। नाम में पदनाम: एस और एफ - फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास, ओएच - सामान्य प्रयोजन, यू - इसमें ब्रोमीन युक्त योजक होता है और गैर-ज्वलनशील प्लास्टिक के वर्ग से संबंधित होता है। आधार पर रखी गई पन्नी की मोटाई 18, 35, 50, 70, 105 माइक्रोन तक होती है। फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास लैमिनेट की मोटाई की सीमा में है 0.5 से 3 मिमी.

एफआर-4आग प्रतिरोधी (फायर रिटार्डेंट) आयातित फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास। मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए FR-4 अब तक की सबसे आम ग्रेड की सामग्री है। उच्च तकनीकी और परिचालन विशेषताओं ने इस सामग्री की लोकप्रियता को निर्धारित किया।

FR-4 की नाममात्र मोटाई 1.6 मिमी है, जो एक या दोनों तरफ 35 माइक्रोन तांबे की पन्नी से सुसज्जित है। मानक FR-4 1.6 मिमी मोटा है और इसमें फाइबरग्लास की आठ परतें ("प्रीप्रेग") होती हैं। केंद्रीय परत में आमतौर पर निर्माता का लोगो होता है; इसका रंग इस सामग्री की ज्वलनशीलता वर्ग (लाल - UL94-VO, नीला - UL94-HB) को दर्शाता है। आमतौर पर, FR-4 पारदर्शी, मानक है हरा रंगतैयार पीसीबी पर लगाए गए सोल्डर मास्क के रंग से निर्धारित होता है

• कंडीशनिंग और बहाली के बाद वॉल्यूमेट्रिक विद्युत प्रतिरोध (ओम x मीटर): 9.2 x 1013;
• सतह विद्युत प्रतिरोध (ओम): 1.4 x1012;
• गैल्वेनिक समाधान के संपर्क के बाद पन्नी की छीलने की ताकत (एन/मिमी): 2.2;
• ज्वलनशीलता (ऊर्ध्वाधर परीक्षण विधि): वर्ग Vо.

एक तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास CEM-3। CEM-3 एक आयातित सामग्री (कम्पोजिट एपॉक्सी मटेरियल) है, जो FR-4 ब्रांड के फ़ॉइल-क्लैड फ़ाइबरग्लास लैमिनेट के समान है, जिसकी कीमत 10-15% कम है। यह फाइबरग्लास की दो बाहरी परतों के बीच एक फाइबरग्लास आधार है। छिद्रों के धातुकरण के लिए उपयुक्त। CEM-3 दूधिया सफेद या पारदर्शी पदार्थ है, बहुत चिकना। सामग्री को ड्रिल करना और मुहर लगाना आसान है। फ़ॉइल पीसीबी के अलावा, बोर्ड बनाने के लिए कई अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग किया जाता है।

गेटिनैक्स

एकल-पक्षीय फ़ॉइल गेटिनाक्स।

फ़ॉइल गेटिनैक्स का उद्देश्य उन बोर्डों के निर्माण के लिए है, जो छिद्रों के धातुकरण के बिना भागों की एक या दो-तरफा स्थापना के साथ सामान्य वायु आर्द्रता पर संचालित होते हैं। गेटिनैक्स और फाइबरग्लास लैमिनेट के बीच तकनीकी अंतर इसके उत्पादन में फाइबरग्लास के बजाय कागज का उपयोग है। सामग्री सस्ती है और मुहर लगाना आसान है। अच्छा है विद्युत विशेषताओंसामान्य परिस्थितियों में. सामग्री के नुकसान हैं: खराब रासायनिक प्रतिरोध और खराब गर्मी प्रतिरोध, हीड्रोस्कोपिसिटी।

घरेलू फ़ॉइल गेटिनाक्स ब्रांड जीएफ-1-35, जीएफ-2-35, जीएफ-1-50 और जीएफ-2-50 45 - 76% की सापेक्ष आर्द्रता और 15 - 35 C° के तापमान पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया, आधार सामग्री में है भूरा रंग. XPC, FR-1, FR-2 - आयातित फ़ॉइल गेटिनाक्स। इन सामग्रियों का आधार फेनोलिक भराव के साथ कागज से बना होता है; सामग्री पर आसानी से मुहर लग जाती है।

- एफआर-3- एफआर-2 का संशोधन, लेकिन फेनोलिक रेजिन के बजाय एपॉक्सी राल का उपयोग भराव के रूप में किया जाता है। यह सामग्री छिद्रों के धातुकरण के बिना बोर्डों के उत्पादन के लिए अभिप्रेत है।

- सीईएम-1- फाइबरग्लास की एक परत के साथ कागज के आधार पर एपॉक्सी राल (मिश्रित एपॉक्सी सामग्री) से युक्त एक सामग्री। छिद्रों के धातुकरण के बिना सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया, सामग्री को अच्छी तरह से मुद्रित किया जा सकता है; आमतौर पर दूधिया सफेद या दूधिया पीला रंग होता है।

अन्य फ़ॉइल सामग्रियों का उपयोग अधिक गंभीर परिचालन स्थितियों के लिए किया जाता है, लेकिन और भी अधिक हैं उच्च कीमत. उनका आधार रासायनिक यौगिकों के आधार पर बनाया गया है जो बोर्डों के गुणों में सुधार करते हैं: सिरेमिक, अरिमिड, पॉलिएस्टर, पॉलीमाइड राल, बिस्मेलिनिमाइड-ट्राईज़ीन, साइनेट एस्टर, फ्लोरोप्लास्टिक।

पीसीबी पैड कोटिंग्स

आइए देखें कि तांबे के पैड के लिए किस प्रकार की कोटिंग होती है। अधिकतर साइटें कवर की जाती हैं टिन-सीसा मिश्र धातु, या पीओएस. सोल्डर सतह को लगाने और समतल करने की विधि को एचएएल या कहा जाता है एचएएसएल(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 अंतरराष्ट्रीय निर्देश की आवश्यकताओं के अनुरूप हैं RoHS. 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। 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। भट्ठी में सोल्डरिंग लगभग एचएएसएल जैसी ही तकनीक का उपयोग करके की जाती है, लेकिन हाथ से सोल्डरिंगविशेष 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 प्रदान करता है सपाट सतहऔर अच्छी सोल्डरेबिलिटी, हालांकि सोल्डरिंग के लिए इसकी शेल्फ लाइफ भी सीमित 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, आइए मुद्रित सर्किट बोर्ड कोटिंग्स के कार्यात्मक उद्देश्य और सामग्री पर विचार करें।

सोल्डर मास्क - कंडक्टरों को आकस्मिक शॉर्ट सर्किट और गंदगी से बचाने के लिए, साथ ही सोल्डरिंग के दौरान फाइबरग्लास को थर्मल शॉक से बचाने के लिए 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)।

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 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।

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 प्रतिरोधक तत्व - प्रतिरोधों का कार्य करने के लिए बोर्ड की सतह पर लगाए जा सकते हैं। दुर्भाग्य से, मूल्यवर्ग की सटीकता कम है - ±20% (लेजर समायोजन के साथ - 5% तक) से अधिक सटीक नहीं।

सिल्वर कॉन्टैक्ट जंपर्स - अतिरिक्त कंडक्टर के रूप में लगाए जा सकते हैं, जब रूटिंग के लिए पर्याप्त जगह नहीं होती है तो एक और प्रवाहकीय परत बनाते हैं। मुख्य रूप से सिंगल-लेयर और डबल-साइडेड मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए उपयोग किया जाता है।

एक इलेक्ट्रॉनिक मुद्रित सर्किट बोर्ड (रूसी संक्षिप्त नाम - पीपी, अंग्रेजी - पीसीबी) है शीट पैनल, जहां परस्पर जुड़े माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटक स्थित 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 19वीं सदी के मध्य में विकसित विद्युत इंटरकनेक्शन प्रणालियों के निर्माण और विकास की शुरुआत को चिह्नित किया।

धातु की पट्टियों (छड़) का उपयोग मूल रूप से लकड़ी के आधार पर लगे भारी विद्युत घटकों के लिए किया जाता था।

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 के अभ्यास के लिए बुनियादी आधार पर एक अद्वितीय समाधान की आवश्यकता होती है। 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 सर्किट आरेख को एक प्लेट पर स्थानांतरित करने के लिए विद्युत प्रवाहकीय स्याही और एक स्टेंसिल का उपयोग किया।

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।

मल्टीलेयर मुद्रित सर्किट बोर्डों पर छेद के माध्यम से निर्माण की तकनीक का 1961 में हेज़लटीन (यूएसए) द्वारा पेटेंट कराया गया था।

इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनिक भागों के घनत्व में वृद्धि और इंटरकनेक्टिंग लाइनों की करीबी व्यवस्था के कारण, मुद्रित सर्किट बोर्ड डिजाइन का एक नया युग खुल गया है।

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 एक सर्किट को वायरिंग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो एक फ़ंक्शन या कई फ़ंक्शन 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, उनका 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 गैस्केट 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 एक नकारात्मक छवि प्लास्टिक की पारदर्शी शीट में स्थानांतरित हो जाती है। 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 मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड के निर्माण में पारंपरिक रूप से निम्नलिखित चरण शामिल होते 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 रेज़िन सख्त हो जाता है और तांबे की पन्नी दबाव में बैकिंग 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।

घटिया 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 टेम्पलेट 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। गैल्वनीकरण प्रक्रिया के दौरान कॉपर फ़ॉइल 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

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। 4 दिनों के लिए 40 डिग्री सेल्सियस और सापेक्ष आर्द्रता 93% पर डाइलेक्ट्रिक्स का सतह प्रतिरोध। 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 रेजिन के साथ गर्भवती विद्युत इन्सुलेटिंग पेपर की संपीड़ित परतें हैं; फाइबरग्लास लैमिनेट्स एपॉक्सीफेनोलिक राल और अन्य सामग्रियों (तालिका 2.1) के साथ गर्भवती फाइबरग्लास की संपीड़ित परतें हैं।

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 होना आवश्यक है सौम्य सतह(स्वच्छता की आठवीं कक्षा से कम नहीं) मुद्रित सर्किट के सटीक पुनरुत्पादन को सुनिश्चित करने के लिए, और दूसरा ढांकता हुआ के लिए अच्छे आसंजन के लिए कम से कम 3 माइक्रोन की सूक्ष्म-अनियमितताओं की ऊंचाई के साथ खुरदरा होना चाहिए। 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 को उच्च यांत्रिक शक्ति की विशेषता होती है, जो 20-700 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज, विद्युत स्थिरता और स्थिरता में थोड़ा भिन्न होती है। ज्यामितीय पैरामीटर, निर्वात में गर्म करने पर कम (0.2% तक) जल अवशोषण और गैस निकलता है, लेकिन नाजुक होते हैं और इनकी लागत अधिक होती है।

बोर्डों के धातु आधार के रूप में स्टील और एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है। 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 रेखांकन 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। फ़ॉइल डाइइलेक्ट्रिक पर मुद्रित सर्किट डिज़ाइन का स्थानांतरण ग्रिडोग्राफी, ऑफसेट प्रिंटिंग और फोटो प्रिंटिंग का उपयोग करके किया जाता है। विधि का चुनाव बोर्ड के डिज़ाइन, स्थापना की आवश्यक सटीकता और घनत्व और धारावाहिक उत्पादन पर निर्भर करता है।

ग्रिडोग्राफ़िक विधिकंडक्टरों की न्यूनतम चौड़ाई और उनके बीच की दूरी > 0.5 मिमी, छवि पुनरुत्पादन सटीकता ± 0.1 मिमी के साथ सर्किट बोर्ड के बड़े पैमाने पर और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सर्किट आरेख बनाना सबसे अधिक लागत प्रभावी है। 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)।

स्टेंसिल का उपयोग करने के लिए धातु जाल 30-50 माइक्रोन की तार मोटाई और 60-160 धागे प्रति 1 सेमी की बुनाई आवृत्ति के साथ स्टेनलेस स्टील से, धातुकृत नायलॉन फाइबर, जिसमें बेहतर लोच है, 40 माइक्रोन की धागे की मोटाई और 200 धागे तक की बुनाई आवृत्ति के साथ प्रति 1 सेमी, साथ ही पॉलिएस्टर फाइबर और नायलॉन से

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। नक़्क़ाशी या धातुकरण के बाद सुरक्षात्मक मास्क को हटाया जाता है 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 समान 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।

एक नकारात्मक फोटोरेसिस्ट का उपयोग करते समय सर्किट का एक पैटर्न प्राप्त करने के लिए, एक्सपोज़र को एक नकारात्मक के माध्यम से उजागर किया जाता है, और एक सकारात्मक फोटोरेसिस्ट को एक 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। एक पीवीए-आधारित फोटोरेसिस्ट को वर्कपीस को डुबोकर, डालकर और फिर सेंट्रीफ्यूजिंग करके पहले से तैयार बोर्ड की 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) घोल में 3-6 सेकंड के लिए किया जाता है अगली पंक्ति:

- 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 वर्कपीस 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 और जहरीले कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग शामिल है। 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।

पीपी बेस की सतह पर रोल करने से पहले सुरक्षात्मक फिल्मसूखे फोटोरेसिस्ट को पॉलीइथाइलीन से हटा दिया जाता है और रोलर विधि (क्लैडिंग, लेमिनेशन) का उपयोग करके बोर्ड पर लगाया जाता है, जब लेमिनेटर नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करके 1 मीटर / मिनट की गति से 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है। 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 (पोलीमराइजिंग संरचना में) की संरचना में मेथैक्रेलिक एसिड शामिल है, जो प्रदर्शन विशेषताओं में सुधार करता है। 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;

- पीसीबी निर्माण प्रक्रिया और छवि नियंत्रण का उच्च स्वचालन और मशीनीकरण हासिल किया जाता है।

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 हेमेटिक ज़ोन में काम करना 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। पीछे इष्टतम समयअभिव्यक्तियों में, बिना टैन वाले एसपीएफ़ को पूरी तरह से हटाने में लगने वाला समय आवश्यकता से 1.5 गुना अधिक 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 को 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। संसर्ग का समय पारा दीपकडीआरएसएच-1000 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।

ज्यामितीय सटीकताऔर पीपी पैटर्न की गुणवत्ता मुख्य रूप से फोटोमास्क की सटीकता और गुणवत्ता द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जिसमें ये 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 आवश्यकताओं को उच्च-विपरीत फोटोग्राफिक प्लेटों और फिल्मों "मिक्राट-एन" (यूएसएसआर), फोटोग्राफिक प्लेटों जैसे एफटी-41पी (यूएसएसआर), आरटी-100 (जापान) और एग्फालिट (जर्मनी) द्वारा पूरा किया जाता है।

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, एप्लिक 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 ARSM 3.843.000 पर किया जाता है।

इस पद्धति का नुकसान फोटोग्राफिक मूल प्राप्त करने में उच्च श्रम तीव्रता है, जिसके लिए अत्यधिक कुशल श्रम की आवश्यकता होती है, और एक बड़े क्षेत्र के फोटोग्राफिक मूल को समान रूप से रोशन करने में कठिनाई होती है, जिससे फोटोमास्क 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 कंडक्टरों के निर्देशांक के साथ कंप्यूटर से प्राप्त छिद्रित 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. समन्वयक आरेख.

हमारी कंपनी उत्पादन करती है प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्सउच्च गुणवत्ता वाली घरेलू और आयातित सामग्री से लेकर मानक FR4 से लेकर FAF माइक्रोवेव सामग्री तक।

विशिष्ट डिज़ाइन प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्समानक फाइबरग्लास लैमिनेट प्रकार FR4 के उपयोग पर आधारित हैं, जिसका ऑपरेटिंग तापमान -50 से +110 डिग्री सेल्सियस और ग्लास संक्रमण तापमान टीजी (सॉफ्टनिंग) लगभग 135 डिग्री सेल्सियस 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।

मुद्रित सर्किट बोर्डों के लिए मूल सामग्री:

"+" - आमतौर पर स्टॉक में

"+/-" - अनुरोध पर (हमेशा उपलब्ध नहीं)

बहुपरत के लिए प्रीप्रेग ("टाई" परत)। प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्स

एफआर-4

1.6 मिमी की नाममात्र मोटाई के साथ फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास लेमिनेट, एक या दोनों तरफ 35 माइक्रोन मोटी तांबे की फ़ॉइल से पंक्तिबद्ध। मानक FR-4 1.6 मिमी मोटा है और इसमें फाइबरग्लास की आठ परतें ("प्रीप्रेग") होती हैं। केंद्रीय परत में आमतौर पर निर्माता का लोगो होता है; इसका रंग इस सामग्री की ज्वलनशीलता वर्ग (लाल - UL94-VO, नीला - UL94-HB) को दर्शाता है। आमतौर पर, FR-4 पारदर्शी होता है, मानक हरा रंग तैयार पीसीबी पर लगाए गए सोल्डर मास्क रंग द्वारा निर्धारित किया जाता है।

• कंडीशनिंग और बहाली के बाद वॉल्यूमेट्रिक विद्युत प्रतिरोध (ओम x मीटर): 9.2 x 1013;
• सतह विद्युत प्रतिरोध (ओम): 1.4 x1012;
• गैल्वेनिक समाधान के संपर्क के बाद पन्नी की छीलने की ताकत (एन/मिमी): 2.2;
• ज्वलनशीलता (ऊर्ध्वाधर परीक्षण विधि): वर्ग Vо.

एमआई 1222

यह एपॉक्सी बाइंडर से संसेचित फाइबरग्लास पर आधारित एक स्तरित दबाई गई सामग्री है, जो एक या दोनों तरफ तांबे की इलेक्ट्रोलाइटिक पन्नी से ढकी होती है।

• सतह विद्युत प्रतिरोध (ओम): 7 x 1011;
• विशिष्ट वॉल्यूमेट्रिक विद्युत प्रतिरोध (ओम): 1 x 1012;
• ढांकता हुआ स्थिरांक (ओम x मीटर): 4.8;
• पन्नी छीलने की ताकत (एन/मिमी): 1.8.

एफएएफ-4डी

वे ग्लास फाइबर प्रबलित फ्लोरोप्लास्टिक हैं, जो तांबे की पन्नी के साथ दोनों तरफ पंक्तिबद्ध हैं। अनुप्रयोग:-आधार के रूप में प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्समाइक्रोवेव रेंज में संचालन; - विद्युतीय इन्सुलेशनउपकरण प्राप्त करने और संचारित करने के मुद्रित तत्वों के लिए - +60 से +250 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान में दीर्घकालिक संचालन में सक्षम;

• प्रति 10 मिमी पट्टी, आधार पर पन्नी की आसंजन शक्ति, एन (किलोग्राम), 17.6 (1.8) से कम नहीं
• 106 हर्ट्ज़ की आवृत्ति पर ढांकता हुआ हानि स्पर्शरेखा, 7 x 10-4 से अधिक नहीं
• आवृत्ति 1 मेगाहर्ट्ज 2.5 ± 0.1 पर ढांकता हुआ स्थिरांक
• उपलब्ध शीट आकार, मिमी (शीट की चौड़ाई और लंबाई में अधिकतम विचलन 10 मिमी) 500x500

टी111

एल्यूमीनियम बेस के साथ सिरेमिक पर आधारित तापीय प्रवाहकीय पॉलिमर से बनी सामग्री का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां उन घटकों का उपयोग करना होता है जो महत्वपूर्ण उत्सर्जन करते हैं ऊष्मा विद्युत(उदाहरण के लिए, अल्ट्रा-उज्ज्वल एलईडी, लेजर उत्सर्जक, आदि)। सामग्री के मुख्य गुण उत्कृष्ट गर्मी लंपटता और उच्च वोल्टेज के संपर्क में आने पर बढ़ी हुई ढांकता हुआ ताकत हैं:

• एल्यूमीनियम बेस की मोटाई - 1.5 मिमी
• ढांकता हुआ मोटाई - 100 माइक्रोन
• तांबे की पन्नी की मोटाई - 35 माइक्रोन
• ढांकता हुआ की तापीय चालकता - 2.2 W/mK
• ढांकता हुआ थर्मल प्रतिरोध - 0.7°C/W
• एल्यूमीनियम सब्सट्रेट की तापीय चालकता (5052 - AMg2.5 का एनालॉग) - 138 W/mK
• ब्रेकडाउन वोल्टेज - 3 केवी
• ग्लास संक्रमण तापमान (टीजी) - 130
• वॉल्यूम प्रतिरोध - 108 MΩ×cm
• सतह प्रतिरोध - 106 MΩ
• उच्चतम ऑपरेटिंग वोल्टेज (सीटीआई) - 600V

मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले सुरक्षात्मक सोल्डर मास्क

सोल्डर मास्क (जिसे "ग्रीन मटेरियल" के रूप में भी जाना जाता है) टिकाऊ सामग्री की एक परत है 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। मास्क कंडक्टरों को ढक देता है और पैड और ब्लेड कनेक्टर को खुला छोड़ देता है। सोल्डर मास्क लगाने की विधि फोटोरेसिस्ट लगाने के समान है - पैड के पैटर्न के साथ एक फोटोमास्क का उपयोग करके, पीसीबी पर लगाए गए मास्क सामग्री को रोशन और पॉलिमराइज़ किया जाता है, सोल्डरिंग पैड वाले क्षेत्रों को उजागर नहीं किया जाता है और मास्क को उनसे धोया जाता है विकास। बहुधा सोल्डर मास्कतांबे की एक परत पर लगाया जाता है। इसलिए, इसके गठन से पहले सुरक्षा करने वाली परतटिन हटा दिया जाता है - अन्यथा सोल्डरिंग के दौरान बोर्ड के गर्म होने से मास्क के नीचे का टिन फूल जाएगा।

पीएसआर-4000 एच85

हरा रंग, तरल फोटोसेंसिटिव ताप-सख्त, 15-30 माइक्रोन मोटी, ताइयो स्याही (जापान)।

निम्नलिखित संगठनों और अंतिम उत्पाद निर्माताओं द्वारा उपयोग के लिए अनुमोदन प्राप्त है: NASA, IBM, कॉम्पैक, ल्यूसेंट, Apple, AT&T, जनरल इलेक्ट्रिक, हनीवेल, जनरल मोटर्स, फोर्ड, डेमलर-क्रिसलर, मोटोरोला, इंटेल, माइक्रोन, एरिक्सन, थॉमसन, विस्टियन , अल्काटेल, सोनी, एबीबी, नोकिया, बॉश, एप्सों, एयरबस, फिलिप्स, सीमेंस, एचपी, सैमसंग, एलजी, एनईसी, मत्सुशिता (पैनासोनिक), तोशिबा, फुजित्सु, मित्सुबिशी, हिताची, टोयोटा, होंडा, निसान और कई अन्य ;

इमेजक्योर XV-501

रंगीन (लाल, काला, नीला, सफेद), तरल दो-घटक सोल्डर मास्क, कोट्स इलेक्ट्रोग्राफिक्स लिमिटेड (इंग्लैंड), मोटाई 15-30 माइक्रोन;

डनमास्क किमी

DUNACHEM (जर्मनी) का ड्राई फिल्म मास्क, मोटाई 75 माइक्रोन, टेंटिंग प्रदान करता है विअस, उच्च आसंजन है।