Süre: 2 saat (90 dk.)

25.1 Temel sorular

PP bazlı malzemeler;

Basılı tasarım öğeleri oluşturmak için malzemeler;

PP üretimi için teknolojik malzemeler.

25.2 Ders metni

25.2.1 Temel mPP bazlı malzemeler – 40 dakikaya kadar

Baskılı devre kartlarının temel malzemeleri şunları içerir:

folyo kaplı (bir veya her iki tarafta) ve folyo kaplı olmayan dielektrikler (getinax, textolite, fiberglas, fiberglas, lavsan, poliimid, floroplastik vb.), seramik malzemeler ve baskılı devre kartı tabanlarının yapıldığı metal (yüzey dielektrik katmanlı) plakalar;

MPP katmanlarını yapıştırmak için kullanılan yalıtım ara parçası malzemesi (yapışkan contalar - prepregler).

PP yüzeyini dış etkenlerden korumak için polimer koruyucu vernikler ve koruyucu kaplama filmleri kullanılır.

PP temel malzemeyi seçerken aşağıdakilere dikkat etmeniz gerekir: beklenen mekanik etkiler (titreşimler, şoklar, doğrusal ivme vb.); doğruluk sınıfı PP (iletkenler arasındaki mesafe); uygulanan elektrik fonksiyonları; verim; kullanım Şartları; fiyat.

Ana malzeme, iletkenlerin metaline iyi yapışmalı, yüksek mekanik dayanıma sahip olmalı, iklim faktörlerine maruz kaldığında özelliklerini korumalı ve iletkenlerin metaliyle karşılaştırıldığında benzer bir termal genleşme katsayısına sahip olmalıdır.

Malzeme seçimi şunlara göre belirlenir:

elektriksel yalıtım özellikleri;

mekanik mukavemet;

agresif ortamlara ve değişen koşullara maruz kaldığında parametrelerin kararlılığı;

işlenebilirlik;

maliyet.

Folyo dielektrikleri, 5 ila 105 mikron kalınlığında iletken bir bakır (daha az yaygın olarak nikel veya alüminyum) elektrolitik folyo kaplamasıyla üretilir. Yapışma mukavemetini arttırmak için folyonun bir tarafı 1...3 mikron kalınlığında krom tabakasıyla kaplanır. Folyo, bileşimin saflığı (% 0,05'ten fazla olmayan safsızlıklar), süneklik ile karakterize edilir. Folyolama, 160...180 0 C sıcaklıkta ve 5...15 MPa basınçta preslenerek gerçekleştirilir.

Folyo olmayan dielektrikler iki tipte üretilir:

PP'nin üretim işlemi sırasında biriken kimyasal bakırın yapışma mukavemetini arttırmak için uygulanan 50...100 mikron kalınlığında (örneğin bir epoksi kauçuk bileşimi) bir yapışkan (yapışkan) tabakaya sahip;

Dielektrik hacmine kimyasal bakırın birikmesini teşvik eden bir katalizör eklenir.

Sert PP'nin dielektrik tabanı olarak bir dolgu maddesi (elektrik yalıtım kağıdı, kumaş, cam elyafı) ve bir bağlayıcıdan (fenolik veya fenolik epoksi reçine) oluşan lamine plastikler kullanılır. Lamine plastikler arasında getinax, textolite ve fiberglas bulunur.

Getinax kağıttan yapılmıştır ve normal iklimsel çalışma koşullarında ev aletlerinde kullanılır. Düşük maliyetli, iyi işlenebilirliğe ve yüksek su emme özelliğine sahiptir.

Textolite pamuklu kumaştan yapılmıştır.

Fiberglas laminatlar fiberglastan yapılır. Getinaklarla karşılaştırıldığında fiberglas laminatlar daha iyi mekanik ve elektriksel özellikler, daha yüksek ısı direnci, daha az nem emilimi. Ancak bir takım dezavantajları vardır: daha kötü işlenebilirlik; daha yüksek maliyet; bakır ve cam elyafının termal genleşme katsayısında malzeme kalınlığı yönünde önemli bir fark (yaklaşık 30 kat), bu da lehimleme veya çalışma sırasında deliklerdeki metalizasyonun kopmasına yol açabilir.

Yangın tehlikesinin arttığı koşullarda kullanılan PCB'lerin imalatında yangına dayanıklı getinaks ve fiberglas laminatlar kullanılmaktadır. Dielektriklerin yangına dayanıklılığının arttırılması, bileşimlerine yangın geciktiricilerin eklenmesiyle sağlanır.

Fiberglası emprenye eden verniğe %0,1...0,2 paladyum veya bakır oksit eklenmesi metalizasyonun kalitesini artırır, ancak yalıtım direncini biraz azaltır.

Nanosaniye darbelerinin güvenilir iletimini sağlayan PCB'lerin üretilmesi için, geliştirilmiş dielektrik özelliklere sahip malzemelerin (düşük dielektrik sabiti ve teğet) kullanılması gerekir. dielektrik kayıpları). Bu nedenle, bağıl dielektrik sabiti 3,5'un altında olan organik malzemelerden yapılmış bazların kullanılmasının umut verici olduğu düşünülmektedir. Polar olmayan polimerler (floroplastik, polietilen, polipropilen) mikrodalga aralığında PP'nin temeli olarak kullanılır.

Tekrarlanan bükülmeye dayanabilen GPP ve GPC üretmek için polyester film (lavsan veya polietilen tereftalat), floroplastik, poliimid vb. bazlı dielektrikler kullanılır.

Yalıtım yastıklama malzemesi (prepregler), az polimerize edilmiş ısıyla sertleşen reçine ile emprenye edilmiş fiberglastan yapılır. epoksi reçine(veya diğer reçineler); Her iki tarafa ve diğer malzemelere uygulanan yapışkan kaplamalı poliimidden yapılmıştır.

PP'nin temel malzemesi olarak seramik kullanılabilir.

Seramik PP'nin avantajı, aktif elementlerden daha iyi ısı uzaklaştırması, yüksek mekanik mukavemet, elektriksel ve geometrik parametrelerin stabilitesi, azaltılmış gürültü seviyeleri, düşük su emme ve gaz emisyonudur.

Seramik levhaların dezavantajı kırılganlık, büyük kütle ve küçük boyutlar (150x150 mm'ye kadar), uzun üretim döngüsü ve malzemenin büyük büzülmesi, yüksek maliyettir.

Metal bazlı PP, yüksek akım yüklerine sahip ve yüksek sıcaklıklardaki ürünlerde kullanılır. Temel malzeme olarak alüminyum, titanyum, çelik, bakır ve demir-nikel alaşımı kullanılır. Metal taban üzerinde yalıtım katmanı elde etmek için özel emayeler, seramikler, epoksi reçineler kullanılır, polimer filmler vb. alüminyum bazlı yalıtım katmanı anodik oksidasyonla elde edilebilir.

Metal emaye levhaların dezavantajı, emayenin yüksek dielektrik sabitidir, bu da bunların yüksek frekanslı ekipmanlarda kullanılmasını engeller.

PCB'nin metal tabanı genellikle güç ve topraklama hatları olarak bir kalkan olarak kullanılır.

25.2.2 Basılı tasarım öğelerinin malzemeleri – 35 dakikaya kadar

Baskılı desen elemanlarının (iletkenler, kontak pedleri, uç kontakları vb.) malzemesi olarak metal kaplamalar kullanılır. Bakır çoğunlukla ana akım taşıyan katmanı oluşturmak için kullanılır. Seramik PCB'ler grafit kullanır.

Metal kaplamalar oluşturmak için kullanılan malzemeler Tablo 25.1'de sunulmaktadır.

Tablo 25.1 – Basılı tasarım öğeleri oluşturmak için kullanılan metal kaplamalar

25.2.3 Teknolojik (sarf malzemeleri) mPP üretimi için malzemeler – 15 dakikaya kadar

PCB üretimi için teknolojik malzemeler arasında fotorezistler, özel ekran boyaları, koruyucu maskeler, bakır kaplama elektrolitleri, dağlama vb. yer alır.

Sarf malzemelerine yönelik gereksinimler PCB tasarımına ve üretim sürecine göre belirlenir.

Fotorezistler bir devre modeli ve uygun kimyasal direnç elde ederken gerekli çözünürlüğü sağlamalıdır. Fotorezistler sıvı veya kuru film (SPF) olabilir.

Negatif ve pozitif fotorezistler kullanılır. Negatif fotorezistler kullanıldığında, boş PCB'nin açıkta kalan alanları kart üzerinde kalır ve açıkta kalmayan alanlar geliştirme sırasında yıkanır. Pozitif fotodirençler kullanıldığında, geliştirme sırasında açıkta kalan alanlar yıkanır.

Aşındırma çözümleri, aşındırma için kullanılan dirençle uyumlu olmalı, yalıtım malzemelerine karşı nötr olmalı ve yüksek aşındırma oranına sahip olmalıdır. Bakır klorürün asit ve alkali çözeltileri, demir klorür bazlı çözeltiler, amonyum persülfat bazlı çözeltiler ve demir-bakır klorür çözeltileri aşındırma elektrolitleri olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tüm malzemeler ekonomik ve çevre dostu olmalıdır.

Firmamız üretiyor baskılı devre kartı standart FR4'ten FAF mikrodalga malzemelerine kadar yüksek kaliteli yerli ve ithal malzemelerden.

Tipik tasarımlar baskılı devre kartıçalışma sıcaklığı -50 ila +110 °C ve cam geçiş sıcaklığı Tg (yumuşama) yaklaşık 135 °C olan standart fiberglas laminat tipi FR4'ün kullanımına dayanmaktadır.

Isı direncine yönelik artan gereksinimler için veya levhaları kurşunsuz teknoloji (260 °C'ye kadar) kullanan bir fırına monte ederken, yüksek sıcaklık FR4 Yüksek Tg veya FR5 kullanılır.

Baskılı devre kartları için temel malzemeler:

"+" - Genellikle stokta bulunur

"+/-" - İstek üzerine (her zaman mevcut değildir)

Çok katmanlı için önceden hazırlanmış ("bağlama" katmanı) baskılı devre kartı

FR-4

Folyo kaplı fiberglas nominal kalınlık 1,6 mm, bir tarafı veya her iki tarafı 35 mikron kalınlığında bakır folyo ile kaplanmıştır. Standart FR-4 1,6 mm kalınlığındadır ve sekiz katmandan (“prepreg”) fiberglastan oluşur. Orta katman genellikle üreticinin logosunu içerir; rengi bu malzemenin yanıcılık sınıfını yansıtır (kırmızı - UL94-VO, mavi - UL94-HB). Tipik olarak FR-4 şeffaftır, standarttır yeşil renk bitmiş PCB'ye uygulanan lehim maskesinin rengine göre belirlenir

• volumetrik elektrik direnci koşullandırma ve restorasyondan sonra (Ohm x m): 9,2 x 1013;
• yüzey elektrik direnci (Ohm): 1,4 x1012;
• Galvanik çözeltiye maruz kaldıktan sonra folyonun soyulma mukavemeti (N/mm): 2,2;
• yanıcılık (dikey test yöntemi): sınıf V®.

MI 1222

Epoksi bağlayıcı ile emprenye edilmiş fiberglas bazlı, bir veya her iki tarafı bakır elektrolitik folyo ile kaplanmış, katmanlı preslenmiş bir malzemedir.

• yüzey elektrik direnci (Ohm): 7 x 1011;
• spesifik hacimsel elektrik direnci (Ohm): 1 x 1012;
• dielektrik sabiti (Ohm x m): 4,8;
• folyo soyulma mukavemeti (N/mm): 1,8.

FAF-4D

Cam elyaf takviyeli floroplastik olup, her iki tarafı da bakır folyo ile kaplanmıştır. Uygulama: - baz olarak baskılı devre kartı mikrodalga aralığında çalışan; - elektrik yalıtımı alıcı ve verici ekipmanın basılı elemanları için; - +60 ila +250° C sıcaklık aralığında uzun süreli çalışma kapasitesine sahiptir.

• 10 mm şerit başına folyonun tabana yapışma mukavemeti, N (kgf), 17,6(1,8)'den az değil
• 106 Hz frekansta dielektrik kayıp tanjantı, en fazla 7 x 10-4
• 1 MHz frekansında dielektrik sabiti 2,5 ± 0,1
• Mevcut sayfa boyutları, mm ( maksimum sapma sacın genişliği ve uzunluğu boyunca 10 mm.) 500x500

T111

Alüminyum bazlı seramik bazlı termal olarak iletken bir polimerden yapılmış malzeme, önemli miktarda ışık yayan bileşenlerin kullanılmasının amaçlandığı durumlarda kullanılır. ısı gücü(örneğin, ultra parlak LED'ler, lazer yayıcılar vb.). Malzemenin temel özellikleri, mükemmel ısı dağılımı ve yüksek voltajlara maruz kaldığında artan dielektrik dayanımıdır:

• Alüminyum taban kalınlığı - 1,5 mm
• Dielektrik kalınlığı - 100 mikron
• Bakır folyo kalınlığı - 35 mikron
• Dielektrik malzemenin ısıl iletkenliği - 2,2 W/mK
• Dielektrik termal direnç - 0,7°C/W
• Alüminyum alt katmanın termal iletkenliği (5052 - AMg2.5'in benzeri) - 138 W/mK
• Arıza gerilimi - 3 KV
• Cam geçiş sıcaklığı (Tg) - 130
• Hacim direnci - 108 MΩ×cm
• Yüzey direnci - 106 MΩ
• En yüksek çalışma voltajı (CTI) - 600V

Baskılı devre kartlarının üretiminde kullanılan koruyucu lehim maskeleri

Lehim maskesi (parlak yeşil olarak da bilinir) - katman dayanıklı malzemeİletkenleri lehimleme sırasında lehim ve akı girişinden ve ayrıca aşırı ısınmadan korumak için tasarlanmıştır. Maske iletkenleri kaplar ve pedleri ve bıçak konektörlerini açıkta bırakır. Bir lehim maskesi uygulama yöntemi, fotorezist uygulamaya benzer - ped desenli bir fotomask kullanılarak, PCB'ye uygulanan maske malzemesi aydınlatılır ve polimerize edilir, lehim pedleri olan alanlar açığa çıkmaz ve maske bunlardan sonra yıkanır. gelişim. Çoğu zaman lehim maskesi bakır katmana uygulanır. Bu nedenle oluşumundan önce koruyucu katman kalay çıkarılır - aksi takdirde maskenin altındaki kalay, lehimleme sırasında tahtanın ısınmasından dolayı şişer.

PSR-4000 H85

Yeşil renkli, sıvı ışığa duyarlı, ısıyla sertleşen, 15-30 mikron kalınlığında, TAIYO MÜREKKEP (Japonya).

Aşağıdaki kuruluşlar ve son ürün üreticileri tarafından kullanım onayına sahiptir: NASA, IBM, Compaq, Lucent, Apple, AT&T, General Electric, Honeywell, General Motors, Ford, Daimler-Chrysler, Motorola, Intel, Micron, Ericsson, Thomson, Visteon , Alcatel, Sony, ABB, Nokia, Bosch, Epson, Airbus, Philips, Siemens, HP, Samsung, LG, NEC, Matsushita(Panasonic), Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi, Hitachi, Toyota, Honda, Nissan ve daha birçokları ;

IMAGECURE XV-501

Renkli (kırmızı, siyah, mavi, beyaz), sıvı iki bileşenli lehim maskesi, Coates Electrografis Ltd (İngiltere), kalınlık 15-30 mikron;

DUNAMASK KM

DUNACHEM'den (Almanya) 75 mikron kalınlığındaki kuru film maskesi, yolların çadırlanmasını sağlar ve yüksek yapışma özelliğine sahiptir.

Baskılı devre kartı(eng. baskılı devre kartı, PCB veya baskılı kablolama kartı, PWB) - yüzeyinde ve/veya hacminde elektriksel olarak iletken devrelerin oluşturulduğu bir dielektrik plaka elektronik devre. Baskılı devre kartı çeşitli cihazların elektriksel ve mekanik bağlantısı için tasarlanmıştır. elektronik parçalar. Baskılı devre kartı üzerindeki elektronik bileşenler, terminalleri aracılığıyla, genellikle lehimleme yoluyla iletken desenli elemanlara bağlanır.
Yüzeye montajın aksine, baskılı devre kartı üzerindeki elektriksel olarak iletken desen, tamamen katı bir yalıtım tabanı üzerine yerleştirilmiş folyodan yapılmıştır. Baskılı devre kartı, kurşunlu veya düzlemsel bileşenlerin montajı için montaj delikleri ve pedleri içerir. Ek olarak, baskılı devre kartlarında aşağıdakiler için yollar bulunur: elektriksel bağlantı tahtanın farklı katmanlarında bulunan folyo bölümleri. İLE dış taraflar genellikle tahtada işaretlenir koruyucu kaplama(“lehim maskesi”) ve işaretler (tasarım belgelerine göre destekleyici çizim ve metin).

Elektriksel olarak iletken bir desene sahip katman sayısına bağlı olarak baskılı devre kartları aşağıdakilere ayrılır:

• Tek taraflı (OSP): Dielektrik tabakanın bir tarafına yapıştırılmış yalnızca bir folyo tabakası vardır.
• çift ​​taraflı (DPP): iki kat folyo.
• çok katmanlı (MLP): levhanın yalnızca iki tarafını değil aynı zamanda dielektrik malzemenin iç katmanlarını da folyolayın. Çok katmanlı baskılı devre kartları, birkaç tek taraflı veya çift taraflı kartın birbirine yapıştırılmasıyla yapılır

Tasarlanan cihazların karmaşıklığı ve montaj yoğunluğu arttıkça kartlardaki katman sayısı da artar. Temel malzemenin özelliklerine göre:

• Zor
• Termal olarak iletken
• Esnek

Baskılı devre kartları, amaçları ve özel çalışma koşulları (örneğin, genişletilmiş sıcaklık aralığı) veya uygulama özellikleri (örneğin, yüksek frekanslarda çalışan cihazlar için kartlar) gereksinimleri nedeniyle kendi özelliklerine sahip olabilir.
Malzemeler Baskılı devre kartının temeli bir dielektriktir; en yaygın kullanılan malzemeler fiberglas ve getinaxtır. Ayrıca baskılı devre kartlarının temeli şunlar olabilir: metal temel dielektrik üzerine uygulanan bir dielektrik (örneğin anodize alüminyum) ile kaplanmış bakır folyo izler. Bu tür baskılı devre kartları, elektronik bileşenlerden ısının verimli bir şekilde uzaklaştırılması için güç elektroniğinde kullanılır. Bu durumda kartın metal tabanı radyatöre tutturulur. Mikrodalga aralığında ve 260 °C'ye kadar sıcaklıklarda çalışan baskılı devre kartlarında kullanılan malzemeler, cam kumaşla (örneğin FAF-4D) ve seramikle güçlendirilmiş floroplastiktir.
Esnek panolar Kapton gibi poliimid malzemelerden yapılmıştır.

Getinax ortalama çalışma koşullarında kullanılır.

• Avantajları: ucuz, daha az delme, sıcak entegrasyon.
• Dezavantajları: ne zaman katmanlara ayrılabilir işleme, nemi emebilir, dielektrik özelliklerini ve eğrilmelerini azaltır.

Galvanik dirençli folyo ile kaplı getinax kullanmak daha iyidir.

Folyo fiberglas- cam elyafı katmanlarının epoksi reçinesi ve 35-50 mikron kalınlığında bakır elektrik folyosunun VF-4R yapıştırılmış yüzey filminin preslenmesi, emprenye edilmesiyle elde edilir.

• Avantajları: iyi dielektrik özellikler.
• Dezavantajları: 1,5-2 kat daha pahalıdır.

Tek taraflı olarak kullanılır ve çift ​​taraflı tahtalar. Çok katmanlı PCB'ler için ince folyo dielektrikler FDM-1, FDM-2 ve yarı esnek RDME-1 kullanılır. Bu tür malzemelerin temeli, emprenye edici bir epoksi fiberglas tabakasıdır. Elektrik bakır galvanizli folyonun kalınlığı 35,18 mikrondur. Çok katmanlı PP'nin üretimi için, folyo olmayan bir malzeme olan 0,06-0,08 mm kalınlığında SPT-2 gibi yastıklama kumaşı kullanılır.

Üretme PP, toplama veya çıkarma yöntemleri kullanılarak üretilebilir. Katkılı yöntemde, folyo olmayan bir malzeme üzerinde, malzemeye önceden uygulanan koruyucu bir maske aracılığıyla kimyasal bakır kaplama yapılarak iletken bir desen oluşturulur. Çıkarmalı yöntemde folyonun gereksiz kısımları çıkarılarak folyo malzemesi üzerinde iletken bir desen oluşturulur. Modern endüstride yalnızca çıkarma yöntemi kullanılır.
Baskılı devre kartlarının üretim sürecinin tamamı dört aşamaya ayrılabilir:

• Boşlukların imalatı (folyo malzemesi).
• İş parçasının istenilen elektriksel ve mekanik görünümü elde edecek şekilde işlenmesi.
• Bileşenlerin kurulumu.
• Test yapmak.

Çoğu zaman, baskılı devre kartlarının imalatı yalnızca iş parçasının (folyo malzemesi) işlenmesi anlamına gelir. Tipik süreç Folyo malzemenin işlenmesi birkaç aşamadan oluşur: yolların delinmesi, fazla bakır folyonun çıkarılmasıyla iletken bir model elde edilmesi, deliklerin metalleştirilmesi, koruyucu kaplamaların ve kalaylamanın uygulanması ve işaretleme. Çok katmanlı baskılı devre kartları için, son kartın birkaç boşluktan preslenmesi eklenir.

Folyo malzemesi- üzerine bakır folyo yapıştırılmış düz bir dielektrik levha. Kural olarak, fiberglas bir dielektrik olarak kullanılır. Eski veya çok ucuz ekipmanlarda, bazen getinax olarak adlandırılan kumaş veya kağıt bazında textolite kullanılır. Mikrodalga cihazları flor içeren polimerler (floroplastikler) kullanır. Dielektrik kalınlığı gerekli mekanik ve elektriksel dayanıma göre belirlenir; en yaygın kalınlık 1,5 mm'dir. Dielektrik üzerine bir veya her iki taraftan sürekli bir bakır folyo tabakası yapıştırılır. Folyonun kalınlığı, kartın tasarlandığı akımlara göre belirlenir. En yaygın folyolar 18 ve 35 mikron kalınlığındadır; 70, 105 ve 140 mikron ise çok daha az yaygındır. Bu değerler, bakır folyo tabakasının kalınlığının metrekare başına ons (oz) cinsinden hesaplandığı standart ithal bakır kalınlıklarına dayanmaktadır. 18 mikron ½ oz'a, 35 mikron ise 1 oz'a karşılık gelir.

Alüminyum PCB'ler Ayrı bir malzeme grubu alüminyum metal baskılı devre kartlarından oluşur.] İki gruba ayrılabilirler.

• Birinci grup, üzerine bakır folyonun yapıştırıldığı, yüksek kaliteli oksitlenmiş yüzeye sahip alüminyum levha formundaki çözümlerdir. Bu tür levhalar delinemez, bu nedenle genellikle yalnızca tek taraflı yapılırlar. Bu tür folyo malzemelerinin işlenmesi geleneksel kimyasal baskı teknolojileri kullanılarak gerçekleştirilir. Bazen alüminyum yerine ince bir yalıtkan ve folyo ile lamine edilmiş bakır veya çelik kullanılır. Bakırın mükemmel ısı iletkenliği vardır ve levhanın paslanmaz çeliği korozyon direnci sağlar.
• İkinci grup, doğrudan alüminyum tabanda iletken bir desen oluşturulmasını içerir. Bu amaçla alüminyum levha, fotomask tarafından belirlenen iletken alanların modeline göre yalnızca yüzeyde değil, aynı zamanda tabanın tüm derinliği boyunca oksitlenir.

Tel deseni elde etme Devre kartlarının imalatında gerekli iletken deseni ve bunların kombinasyonlarını yeniden üretmek için kimyasal, elektrolitik veya mekanik yöntemler kullanılır.

Baskılı devre kartlarının bitmiş folyo malzemeden üretilmesine yönelik kimyasal yöntem iki ana aşamadan oluşur: folyoya koruyucu bir katman uygulanması ve korunmasız alanların kimyasal yöntemler kullanılarak aşındırılması. Endüstride koruyucu katman, ultraviyole duyarlı bir fotorezist, bir fotomask ve bir kaynak kullanılarak fotolitografik olarak uygulanır. morötesi ışık. Bakır folyo tamamen fotorezist ile kaplanır, ardından fotomaskeden gelen iz deseni aydınlatma yoluyla fotoreziste aktarılır. Açıkta kalan fotorezist yıkanarak bakır folyo aşındırma için açığa çıkarılır; açıkta kalmayan fotorezist folyo üzerine sabitlenerek onu aşındırmaya karşı korur.

Fotorezist sıvı veya film olabilir. Sıvı fotorezist, uygulama teknolojisine uymamaya duyarlı olduğundan endüstriyel koşullarda uygulanır. Film fotorezisti el yapımı devre kartları için popülerdir, ancak daha pahalıdır. Fotomask, üzerine iz deseni basılmış, UV'ye karşı şeffaf bir malzemedir. Maruz kaldıktan sonra fotorezist, geleneksel bir fotokimyasal işlemde olduğu gibi geliştirilir ve sabitlenir. İÇİNDE amatör koşullar vernik veya boya formunda koruyucu bir katman serigrafi veya manuel olarak uygulanabilir. Folyo üzerinde gravür maskesi oluşturmak için radyo amatörleri, lazer yazıcıda basılan bir görüntüden toner transferini kullanır (“lazer-demir teknolojisi”). Folyo aşındırma, bakırın çözünür bileşiklere dönüştürülmesinin kimyasal sürecini ifade eder. Korunmasız folyo, çoğunlukla ferrik klorür çözeltisi veya diğer kimyasallardan oluşan bir çözelti içinde kazınır. bakır sülfat, amonyum persülfat, amonyak bakır klorür, amonyak bakır sülfat, klorit bazlı, kromik anhidrit bazlı. Ferrik klorür kullanıldığında, levhanın dağlama işlemi şu şekilde ilerler: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Tipik çözelti konsantrasyonu 400 g/l'dir, sıcaklık 35°C'ye kadardır. Amonyum persülfat kullanıldığında levhanın dağlama işlemi şu şekilde ilerler: (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4 Dağlamanın ardından koruyucu desen folyodan yıkanarak çıkarılır.

Mekanik imalat yöntemi, frezeleme ve gravür makinelerinin veya diğer aletlerin kullanılmasını içerir. mekanik kaldırma belirtilen alanlardan folyo tabakası.

Yakın zamana kadar, en yaygın yüksek güçlü gaz CO2 lazerlerinin dalga boyunda bakırın iyi yansıtıcı özellikleri nedeniyle baskılı devre kartlarının lazerle kazınması yaygın değildi. Lazer teknolojisi alanındaki ilerlemelere bağlı olarak artık lazer tabanlı endüstriyel prototipleme tesisleri ortaya çıkmaya başlamıştır.

Deliklerin metalleştirilmesi Yol ve montaj delikleri mekanik olarak (getinax gibi yumuşak malzemelerde) veya lazerle (çok ince yollar) delinebilir, delinebilir. Deliklerin metalleştirilmesi genellikle kimyasal veya mekanik olarak yapılır.
Deliklerin mekanik metalizasyonu özel perçinler, lehimli tellerle veya deliğin iletken tutkalla doldurulmasıyla gerçekleştirilir. Mekanik yöntemin üretilmesi pahalıdır ve bu nedenle genellikle son derece güvenilir tek parça çözümlerde, özel yüksek akım ekipmanlarında veya amatör radyo koşullarında son derece nadiren kullanılır.
Kimyasal metalizasyon sırasında, önce boş folyoya delikler açılır, ardından metalleştirilir ve ancak daha sonra bir baskı deseni elde etmek için folyo kazınır. Deliklerin kimyasal metalizasyonu - çok aşamalı zor süreç, reaktiflerin kalitesine ve teknolojiye bağlılığa duyarlıdır. Bu nedenle amatör radyo koşullarında pratik olarak kullanılmaz. Basitleştirilmiş olarak aşağıdaki adımlardan oluşur:

• İletken bir alt tabakanın deliğinin duvarlarının dielektrik üzerine uygulanması. Bu alt tabaka çok ince ve kırılgandır. Paladyum klorür gibi kararsız bileşiklerden metalin kimyasal biriktirilmesiyle uygulanır.
• Ortaya çıkan baz üzerinde bakırın elektrolitik veya kimyasal biriktirilmesi gerçekleştirilir.

Üretim çalışmasının sonunda, gevşek bir şekilde biriken bakırı korumak için ya sıcak kalaylama kullanılır ya da delik vernikle (lehim maskesi) korunur. Düşük kaliteli çıplak vialar en yaygın olanlardan biridir. ortak nedenler elektronik ekipmanın arızalanması.

Çok katmanlı kartlar (2'den fazla metal kaplamalı), iki veya tek katmanlı ince baskılı devre kartlarının bir yığınından birleştirilir geleneksel yol(torbanın dış katmanları hariç - şimdilik folyoya dokunulmadan bırakılmıştır). Özel contalarla (prepregler) bir "sandviç" içinde monte edilirler. Daha sonra, bir fırında presleme gerçekleştirilir, viyajların delinmesi ve metalleştirilmesi yapılır. Son olarak dış katmanların folyosu kazınır.
Bu tür levhalardaki delikler preslenmeden önce de yapılabilir. Delikler preslenmeden önce yapılırsa, düzenin sıkıştırılmasına olanak tanıyan kör delikli (sandviçin yalnızca bir katmanında bir delik olduğunda) tahtalar elde etmek mümkündür.

Olası kaplamalar şunları içerir:

• Koruyucu ve dekoratif vernik kaplamalar (“lehim maskesi”). Genellikle karakteristik bir yeşil renge sahiptir. Lehim maskesi seçerken bir kısmının opak olduğunu ve altındaki iletkenlerin görünmediğini unutmayın.
• Dekoratif ve bilgi kaplamaları (etiketleme). Genellikle serigrafi baskı kullanılarak uygulanır, daha az sıklıkla mürekkep püskürtmeli veya lazer.
• İletkenlerin kalaylanması. Bakır yüzeyini korur, iletken kalınlığını arttırır ve bileşenlerin montajını kolaylaştırır. Tipik olarak bir lehim banyosuna daldırılarak veya lehim dalgasıyla gerçekleştirilir. Ana dezavantaj, yüksek yoğunluklu bileşenlerin montajını zorlaştıran kaplamanın önemli kalınlığıdır. Kalınlığı azaltmak için kalaylama sırasında fazla lehim hava akımıyla üflenir.
• İletken folyoların inert metallerle (altın, gümüş, paladyum, kalay vb.) kimyasal, daldırma veya galvanik kaplanması. Bu tür kaplamaların bazı türleri bakır aşındırma aşamasından önce uygulanır.
• Konektörlerin ve membran klavyelerin temas özelliklerini iyileştirmek veya ek bir iletken katmanı oluşturmak için iletken verniklerle kaplama.

Baskılı devre kartlarını monte ettikten sonra hem kartı hem de lehimlemeyi ve bileşenleri koruyan ek koruyucu kaplamalar uygulamak mümkündür.
Mekanik restorasyon Birçok ayrı tahta genellikle tek bir iş parçasının üzerine yerleştirilir. Boş folyoyu tek bir levha olarak işleme sürecinin tamamını gerçekleştirirler ve ancak sonunda ayırmaya hazırlanırlar. Levhalar dikdörtgen ise, o zaman tahtaların daha sonra kırılmasını kolaylaştıran (İngilizce yazıdan çiziklere kadar) geçişsiz oluklar frezelenir. Levhaların karmaşık bir şekli varsa, o zaman tahtaların parçalanmaması için dar köprüler bırakılarak frezeleme yapılır. Metal kaplamasız levhalar için frezeleme yerine bazen küçük aralıklı bir dizi delik açılır. Montaj (metalize edilmemiş) deliklerinin delinmesi de bu aşamada gerçekleşir.

Baskılı devre kartı (PCB veya baskılı devre kartı, PWB), yüzeyinde ve/veya hacminde bir elektronik devrenin elektriksel olarak iletken devrelerinin oluşturulduğu bir dielektrik plakadır. Baskılı devre kartı, çeşitli elektronik bileşenleri elektriksel ve mekanik olarak bağlamak için tasarlanmıştır. Baskılı devre kartı üzerindeki elektronik bileşenler, terminalleri aracılığıyla, genellikle lehimleme yoluyla iletken desenli elemanlara bağlanır.

Yüzeye montajın aksine, baskılı devre kartı üzerindeki elektriksel olarak iletken desen, tamamen katı bir yalıtım tabanı üzerine yerleştirilmiş folyodan yapılmıştır. Baskılı devre kartı, kurşunlu veya düzlemsel bileşenlerin montajı için montaj delikleri ve pedleri içerir. Ek olarak, baskılı devre kartlarında, kartın farklı katmanlarında bulunan folyo bölümlerinin elektriksel olarak bağlanması için kanallar bulunur. Kartın dışına genellikle koruyucu bir kaplama (“lehim maskesi”) ve işaretler (tasarım belgelerine göre çizimi ve metni destekleyen) uygulanır.

Elektriksel olarak iletken bir desene sahip katman sayısına bağlı olarak baskılı devre kartları aşağıdakilere ayrılır:

Tek taraflı (OSP): Dielektrik tabakanın bir tarafına yapıştırılmış yalnızca bir folyo tabakası vardır.

çift ​​taraflı (DPP): iki kat folyo.

çok katmanlı (MLP): levhanın yalnızca iki tarafını değil aynı zamanda dielektrik malzemenin iç katmanlarını da folyolayın. Çok katmanlı baskılı devre kartları, birkaç tek taraflı veya çift taraflı kartın birbirine yapıştırılmasıyla yapılır.

Tasarlanan cihazların karmaşıklığı ve kurulum yoğunluğu arttıkça kartlardaki katman sayısı da artıyor.

Baskılı devre kartının temeli bir dielektriktir; en yaygın kullanılan malzemeler fiberglas ve getinaxtır. Ayrıca, baskılı devre kartlarının temeli, bir dielektrik (örneğin anodize edilmiş alüminyum) ile kaplanmış metal bir taban olabilir; dielektrik üzerine bakır folyo raylar uygulanır. Bu tür baskılı devre kartları, elektronik bileşenlerden ısının verimli bir şekilde uzaklaştırılması için güç elektroniğinde kullanılır. Bu durumda kartın metal tabanı radyatöre tutturulur. Mikrodalga aralığında ve 260 °C'ye kadar sıcaklıklarda çalışan baskılı devre kartlarında kullanılan malzemeler, cam kumaşla (örneğin FAF-4D) ve seramikle güçlendirilmiş floroplastiktir. Esnek devre kartları Kapton gibi poliimid malzemelerden yapılmıştır.

Tahtaları yapmak için hangi malzemeyi kullanacağız?

En genel mevcut malzemeler devre kartlarının üretimi için - bunlar Getinax ve Fiberglas'tır. Bakalit vernikle emprenye edilmiş Getinax kağıdı, epoksili fiberglas tektolit. Kesinlikle fiberglas kullanacağız!

Folyo fiberglas laminat, cam kumaşlardan yapılmış, epoksi reçine bazlı bir bağlayıcı ile emprenye edilmiş ve her iki tarafı da 35 mikron kalınlığında bakır elektrolitik galvanik dirençli folyo ile kaplanmış tabakalardır. Aşırı boyutta izin verilen sıcaklık-60°С ila +105°С arası. Çok yüksek mekanik ve elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir ve kesme, delme, damgalama yoluyla kolaylıkla işlenebilir.

Fiberglas esas olarak 1,5 mm kalınlığında tek veya çift taraflı, 35 mikron veya 18 mikron kalınlığında bakır folyo ile birlikte kullanılır. 0,8 mm kalınlığında tek taraflı fiberglas laminat ve 35 mikron kalınlığında folyo kullanacağız (neden aşağıda ayrıntılı olarak tartışılacaktır).

Evde baskılı devre kartı yapma yöntemleri

Levhalar kimyasal ve mekanik olarak üretilebilir.

Kimyasal yöntemle tahta üzerinde iz (desen) bulunması gereken yerlere folyoya koruyucu bir bileşim (vernik, toner, boya vb.) uygulanır. Daha sonra levha, bakır folyoyu "paslandıran" ancak koruyucu bileşimi etkilemeyen özel bir çözeltiye (ferrik klorür, hidrojen peroksit ve diğerleri) daldırılır. Sonuç olarak bakır koruyucu bileşimin altında kalır. Koruyucu bileşim daha sonra bir solvent ile çıkarılır ve bitmiş tahta kalır.

Mekanik yöntemde neşter (manuel üretim için) veya freze makinesi kullanılır. Özel bir kesici, folyo üzerinde oluklar açarak sonuçta folyolu adalar bırakır - gerekli desen.

Freze makineleri oldukça pahalıdır ve freze makinelerinin kendisi de pahalıdır ve kaynakları kısadır. Bu yüzden bu yöntemi kullanmayacağız.

En basit kimyasal yöntem- Manuel. Risograf verniği kullanarak tahtaya izler çiziyoruz ve ardından bunları bir solüsyonla aşındırıyoruz. Bu yöntem, çok ince izlere sahip karmaşık tahtaların yapılmasına izin vermiyor - yani bizim durumumuz da değil.

Devre kartları yapmanın bir sonraki yöntemi fotorezist kullanmaktır. Bu çok yaygın bir teknolojidir (tahtalar fabrikada bu yöntemle yapılır) ve sıklıkla evde kullanılır. İnternette bu teknolojiyi kullanarak pano yapımına yönelik pek çok makale ve yöntem var. Çok iyi ve tekrarlanabilir sonuçlar verir. Ancak bu aynı zamanda bizim seçeneğimiz değil. Asıl sebep oldukça pahalı malzemeler(zamanla bozulan fotorezist) ve ayrıca ek araçlar(UV aydınlatma lambası, laminatör). Elbette, evde büyük ölçekli devre kartları üretiminiz varsa - o zaman fotorezist rakipsizdir - bu konuda uzmanlaşmanızı öneririz. Ekipman ve fotorezist teknolojisinin serigrafi baskı üretimine izin verdiğini de belirtmekte fayda var. koruyucu maskeler tahtalarda.

Lazer yazıcıların ortaya çıkışıyla birlikte radyo amatörleri bunları devre kartlarının üretiminde aktif olarak kullanmaya başladı. Bildiğiniz gibi lazer yazıcılar yazdırmak için “toner” kullanır. Bu, sıcaklık altında sinterlenen ve kağıda yapışan özel bir tozdur - sonuç bir çizimdir. Toner çeşitli etkenlere karşı dayanıklıdır kimyasallar Bu, bakırın yüzeyinde koruyucu bir kaplama olarak kullanılmasına olanak tanır.

Yani bizim yöntemimiz, toneri kağıttan bakır folyonun yüzeyine aktarmak ve ardından özel bir solüsyonla tahtayı aşındırarak bir desen oluşturmaktır.

Kullanım kolaylığı nedeniyle bu yöntem amatör radyoculukta oldukça yaygınlaşmıştır. Toneri kağıttan tahtaya nasıl aktaracağınızı Yandex veya Google'a yazarsanız, hemen "LUT" - lazer ütüleme teknolojisi gibi bir terim bulacaksınız. Bu teknolojiyi kullanan tahtalar şu şekilde yapılıyor: İzlerin deseni ayna versiyonunda basılıyor, kağıt bakır üzerindeki desenle tahtaya uygulanıyor, bu kağıdın üst kısmı ütüleniyor, toner yumuşayıp yüzeye yapışıyor. pano. Kağıt daha sonra suya batırılır ve tahta hazırdır.

İnternette bu teknolojiyi kullanarak nasıl pano yapılacağına dair "bir milyon" makale var. Ancak bu teknolojinin, doğrudan müdahale gerektiren ve buna uyum sağlamanın çok uzun zaman alan birçok dezavantajı vardır. Yani onu hissetmeniz gerekiyor. Ödemeler ilk seferde gelmiyor, her seferinde çıkıyor. Pek çok iyileştirme var - bir laminatör kullanmak (modifikasyonla - normal olanın yeterli sıcaklığı yok), bu da çok iyi sonuçlar elde etmenizi sağlar. Özel ısı presleri yapmanın yöntemleri bile var, ancak bunların hepsi yine özel ekipman gerektiriyor. LUT teknolojisinin ana dezavantajları:

aşırı ısınma - izler yayılıyor - genişliyor

aşırı ısınma - izler kağıt üzerinde kalıyor

kağıt tahtaya "kızarır" - ıslandığında bile çıkması zordur - bunun sonucunda toner zarar görebilir. İnternette hangi kağıdın seçileceğine dair birçok bilgi var.

Gözenekli toner - kağıdı çıkardıktan sonra tonerde mikro gözenekler kalır - bunların içinden tahta da kazınır - aşınmış izler elde edilir

sonucun tekrarlanabilirliği - bugün mükemmel, yarın kötü, sonra iyi - istikrarlı bir sonuç elde etmek çok zordur - toneri ısıtmak için kesinlikle sabit bir sıcaklığa ihtiyacınız var, kart üzerinde sabit temas basıncına ihtiyacınız var.

Bu arada bu yöntemle board yapmayı başaramadım. Hem dergi hem de kuşe kağıt üzerinde yapmaya çalıştım. Sonuç olarak tahtaları bile bozdum - aşırı ısınma nedeniyle bakır şişti.

Bazı nedenlerden dolayı, internette toner transferinin başka bir yöntemi olan soğuk kimyasal transfer yöntemi hakkında haksız derecede az bilgi var. Tonerin alkolde çözünmediği, asetonda çözündüğü gerçeğine dayanmaktadır. Sonuç olarak, yalnızca toneri yumuşatacak bir aseton ve alkol karışımı seçerseniz, kağıttan tahtaya "yeniden yapıştırılabilir". Bu yöntemi gerçekten beğendim ve hemen meyve verdim - ilk tahta hazırdı. Ancak daha sonra ortaya çıktığı gibi hiçbir yerde% 100 sonuç verecek ayrıntılı bilgi bulamadım. Bir çocuğun bile tahta yapabileceği bir yönteme ihtiyacımız var. Ancak ikinci seferde tahtayı yapmak işe yaramadı ve gerekli malzemeleri seçmek yine uzun zaman aldı.

Sonuç olarak, çok fazla çabanın ardından bir dizi eylem geliştirildi,% 100 olmasa da% 95 oranında iyi bir sonuç veren tüm bileşenler seçildi. Ve en önemlisi süreç o kadar basittir ki çocuk tahtayı tamamen bağımsız olarak yapabilir. Kullanacağımız yöntem bu. (tabii ki onu ideale getirmeye devam edebilirsiniz - daha iyisini yaparsanız yazın). Bu yöntemin avantajları:

tüm reaktifler ucuz, erişilebilir ve güvenlidir

ek alete gerek yok (ütüler, lambalar, laminatörler - hiçbir şey olmasa da - bir tencereye ihtiyacınız var)

tahtaya zarar vermenin bir yolu yok - tahta hiç ısınmıyor

kağıt kendi kendine çıkıyor - toner transferinin sonucunu görebilirsiniz - transferin çıkmadığı yerde

tonerde gözenek yoktur (kağıtla kapatılmıştır) - bu nedenle mordan yoktur

1-2-3-4-5 yapıyoruz ve her zaman aynı sonucu alıyoruz - neredeyse %100 tekrarlanabilirlik

Başlamadan önce hangi tahtalara ihtiyacımız olduğunu ve bu yöntemi kullanarak evde neler yapabileceğimizi görelim.

Üretilen panolar için temel gereksinimler

Modern sensörler ve mikro devreler kullanarak mikrodenetleyiciler üzerinde cihazlar yapacağız. Mikroçipler giderek küçülüyor. Buna göre, gerçekleştirilmesi gereken aşağıdaki gereksinimler panolara:

panolar çift taraflı olmalıdır (kural olarak, tek taraflı bir panoyu kablolamak çok zordur, evde dört katmanlı panolar yapmak oldukça zordur, mikrodenetleyicilerin parazitlere karşı koruma sağlamak için bir toprak katmanına ihtiyacı vardır)

izler 0,2 mm kalınlığında olmalıdır - bu boyut oldukça yeterlidir - 0,1 mm daha da iyi olurdu - ancak lehimleme sırasında aşındırma ve izlerin çıkması olasılığı vardır

izler arasındaki boşluklar 0,2 mm'dir - bu neredeyse tüm devreler için yeterlidir. Boşluğun 0,1 mm'ye düşürülmesi, izlerin birleştirilmesi ve kartın kısa devrelere karşı izlenmesinin zorluğuyla doludur.

Koruyucu maske kullanmayacağız ve serigrafi baskı yapmayacağız - bu, üretimi zorlaştıracaktır ve eğer panoyu kendiniz yapıyorsanız buna gerek yoktur. Yine internette bu konuyla ilgili pek çok bilgi var ve dilerseniz “maraton”u kendiniz de yapabilirsiniz.

Tahtaları kalaylamayacağız, bu da gerekli değil (100 yıldır bir cihaz yapmadığınız sürece). Koruma için vernik kullanacağız. Ana hedefimiz evde cihaz için hızlı, verimli ve ucuz bir tahta yapmaktır.

Bitmiş tahta böyle görünüyor. bizim yöntemimizle yapıldı - izler 0,25 ve 0,3, mesafeler 0,2

2 tek taraflı tahtadan çift taraflı tahta nasıl yapılır

Çift taraflı tahta yapmanın zorluklarından biri, kenarları aynı hizada olacak şekilde hizalamaktır. Genellikle bunun için bir “sandviç” yapılır. Bir kağıda aynı anda iki taraf yazdırılır. Sayfa ikiye katlanır ve kenarlar özel işaretler kullanılarak doğru şekilde hizalanır. İçerisine çift taraflı textolite yerleştirilmiştir. LUT yöntemiyle böyle bir sandviç ütülenerek çift taraflı bir tahta elde edilir.

Ancak soğuk toner transfer yönteminde transferin kendisi bir sıvı kullanılarak gerçekleştirilir. Ve bu nedenle bir tarafın diğer tarafla aynı anda ıslatılması sürecini organize etmek çok zordur. Elbette bu da yapılabilir, ancak özel bir cihazın yardımıyla - bir mini pres (mengene). Toneri aktarmak için sıvıyı emen kalın kağıt tabakaları alınır. Sıvının damlamaması ve tabakanın şeklini koruması için tabakalar ıslatılır. Ve sonra bir "sandviç" yapılır - nemli bir çarşaf, bir çarşaf tuvalet kağıdı emilim için fazla sıvı, resimli çarşaf, çift taraflı tahta, resimli çarşaf, tuvalet kağıdı, yine nemli bir çarşaf. Bütün bunlar dikey olarak bir mengeneye sıkıştırılmıştır. Ama bunu yapmayacağız, daha basit yapacağız.

Kart üretim forumlarında çok iyi bir fikir ortaya çıktı - çift taraflı bir kart yapmak ne kadar sorun - bir bıçak alın ve PCB'yi ikiye bölün. Fiberglas katmanlı bir malzeme olduğundan, belirli bir beceriyle bunu yapmak zor değildir:

Sonuç olarak, 1,5 mm kalınlığındaki çift taraflı bir levhadan iki tek taraflı yarı elde ediyoruz.

Daha sonra iki tahta yapıyoruz, onları deliyoruz ve hepsi bu; mükemmel şekilde hizalanmışlar. PCB'yi eşit şekilde kesmek her zaman mümkün olmuyordu ve sonunda 0,8 mm kalınlığında tek taraflı ince bir PCB kullanma fikri ortaya çıktı. Bu durumda iki yarının birbirine yapıştırılmasına gerek kalmaz; kanallar, düğmeler ve konektörlerdeki lehimli atlama telleri ile yerinde tutulacaklardır. Ancak gerekirse epoksi yapıştırıcı ile sorunsuz bir şekilde yapıştırabilirsiniz.

Bu yürüyüşün ana avantajları:

0,8 mm kalınlığındaki textolitin kağıt makasla kesilmesi kolaydır! Her şekilde yani vücuda uyacak şekilde kesilmesi çok kolaydır.

İnce PCB - şeffaf - alttan bir el feneri parlatarak tüm parçaların, kısa devrelerin, kopmaların doğruluğunu kolayca kontrol edebilirsiniz.

Bir tarafın lehimlenmesi daha kolaydır - diğer taraftaki bileşenler müdahale etmez ve mikro devre pimlerinin lehimlenmesini kolayca kontrol edebilirsiniz - yanları en uçtan bağlayabilirsiniz

İki kat daha fazla delik açmanız gerekir ve delikler biraz uyumsuz olabilir

Levhaları birbirine yapıştırmazsanız yapının sağlamlığı biraz kaybolur, ancak yapıştırma pek uygun değildir

0,8 mm kalınlığa sahip tek taraflı fiberglas laminatın satın alınması zordur; çoğu kişi 1,5 mm satar, ancak alamıyorsanız daha kalın textoliti bıçakla kesebilirsiniz.

Ayrıntılara geçelim.

Gerekli araçlar ve kimya

Aşağıdaki bileşenlere ihtiyacımız olacak:

Artık tüm bunlara sahip olduğumuza göre adım adım ilerleyelim.

1. InkScape kullanarak yazdırmak için karton katmanlarının bir kağıt üzerine yerleştirilmesi

Otomatik penset seti:

İlk seçeneği öneriyoruz - daha ucuz. Daha sonra, motora kabloları ve bir anahtarı (tercihen bir düğme) lehimlemeniz gerekir. Motoru hızlı bir şekilde açıp kapatmayı daha rahat hale getirmek için düğmeyi gövdeye yerleştirmek daha iyidir. Geriye kalan tek şey bir güç kaynağı seçmek, 7-12V akım 1A ile herhangi bir güç kaynağını alabilirsiniz (daha azı mümkündür), eğer böyle bir güç kaynağı yoksa, 1-2A'da USB şarjı veya Krona pil uygun olabilir (sadece denemelisiniz - herkes motorları şarj etmekten hoşlanmaz, motor çalışmayabilir).

Matkap hazır, delebilirsiniz. Ancak kesinlikle 90 derecelik bir açıyla delmeniz gerekiyor. Mini bir makine oluşturabilirsiniz - İnternette çeşitli şemalar vardır:

Ancak daha basit bir çözüm var.

Delme aparatı

Tam olarak 90 derece delmek için bir delme aparatı yapmak yeterlidir. Bunun gibi bir şey yapacağız:

Yapımı çok kolaydır. Herhangi bir plastikten bir kare alın. Matkabımızı bir masaya veya başka bir yere koyarız düz yüzey. Ve gerekli matkabı kullanarak plastikte bir delik açın. Matkabın eşit yatay hareketini sağlamak önemlidir. Motoru duvara veya raya ve plastiğe de yaslayabilirsiniz. Daha sonra, pens için bir delik açmak üzere büyük bir matkap kullanın. Matkabın görülebilmesi için arka taraftan bir plastik parçasını delin veya kesin. Alt tarafa kaymaz bir yüzey yapıştırabilirsiniz - kağıt veya lastik bant. Her matkap için böyle bir aparat yapılmalıdır. Bu, mükemmel derecede hassas delme yapılmasını sağlayacaktır!

Bu seçenek aynı zamanda uygundur, plastiğin bir kısmını üstten kesip alttan bir köşeyi kesin.

İşte onunla nasıl sondaj yapılacağı:

Matkabı 2-3 mm dışarı çıkacak şekilde kelepçeliyoruz. tam daldırma pensetler. Matkabı delmemiz gereken yere koyuyoruz (tahtayı aşındırırken, bakırda mini bir delik şeklinde nerede deleceğimize dair bir işaretimiz olacak - Kicad'da bunun için özel olarak bir onay işareti koyduk, böylece matkap orada kendi başına duracaktır), aparata basın ve motoru açın - deliği hazırlayın. Aydınlatma için masanın üzerine yerleştirerek el feneri kullanabilirsiniz.

Daha önce yazdığımız gibi, yalnızca bir tarafta - rayların oturduğu yerde - delikler açabilirsiniz - ikinci yarı, ilk kılavuz deliği boyunca bir mastar olmadan açılabilir. Bu biraz çaba tasarrufu sağlar.

8. Tahtanın kalaylanması

Neden levhaları kalaylayalım - esas olarak bakırı korozyondan korumak için. Kalaylamanın ana dezavantajı tahtanın aşırı ısınması ve rayların olası hasar görmesidir. Eğer lehim istasyonunuz yoksa kesinlikle kalaylamayın! Eğer öyleyse, risk minimumdur.

Bir tahtayı GÜL alaşımı ile kaynar suya kalaylayabilirsiniz ancak elde edilmesi pahalı ve zordur. Sıradan lehimle kalaylamak daha iyidir. Bunu yüksek kalitede yapmak için çok ince tabaka basit bir cihaz yapmanız gerekir. Parçaları lehimlemek için bir parça örgü alıp ucuna koyuyoruz, çıkmasın diye uca tel ile vidalıyoruz:

Tahtayı akı ile kaplıyoruz - örneğin LTI120 ve örgü. Şimdi örgüye kalay koyuyoruz ve tahta boyunca hareket ettiriyoruz (boyuyoruz) - mükemmel bir sonuç elde ediyoruz. Ancak örgüyü kullandıkça parçalanır ve tahtada bakır tüyleri kalmaya başlar - bunların çıkarılması gerekir, aksi takdirde kısa devre olur! Bunu tahtanın arkasına bir el feneri tutarak çok rahat görebilirsiniz. Bu yöntemle güçlü bir havya (60 watt) veya ROSE alaşımı kullanmak iyidir.

Sonuç olarak, tahtaları kalaylamak değil, en sonunda cilalamak daha iyidir - örneğin, PLASTİK 70 veya basit akrilik cila KU-9004 otomobil parçalarından satın alındı:

Toner aktarım yönteminin ince ayarı

Yöntemde ayarlanabilecek ve hemen çalışmayabilecek iki nokta vardır. Bunları yapılandırmak için, Kicad'da 0,3 ila 0,1 mm arasında farklı kalınlıklarda ve 0,3 ila 0,1 mm arasında farklı aralıklarla kare spiral şeklinde izler içeren bir test panosu yapmanız gerekir. Bu tür birkaç örneği hemen tek bir kağıda yazdırmak ve ayarlamalar yapmak daha iyidir.

Düzelteceğimiz olası sorunlar:

1) izler geometriyi değiştirebilir - yayılabilir, genişleyebilir, genellikle çok az, 0,1 mm'ye kadar - ancak bu iyi değil

2) toner tahtaya iyi yapışmayabilir, kağıt çıkarıldığında çıkabilir veya tahtaya zayıf şekilde yapışabilir

Birinci ve ikinci sorunlar birbiriyle bağlantılıdır. Ben ilkini çözüyorum, siz ikinciye gelin. Bir uzlaşma bulmamız gerekiyor.

İzler iki nedenden dolayı yayılabilir: çok fazla basınç, ortaya çıkan sıvıda çok fazla aseton. Her şeyden önce yükü azaltmaya çalışmalısınız. Minimum yük yaklaşık 800 g'dır, aşağıya indirilmeye değmez. Buna göre yükü herhangi bir baskı olmadan yerleştiriyoruz - sadece üstüne koyuyoruz ve bu kadar. Fazla çözeltinin iyi bir şekilde emilmesini sağlamak için 2-3 kat tuvalet kağıdı bulunmalıdır. Ağırlığı kaldırdıktan sonra kağıdın mor lekeler olmadan beyaz olmasına dikkat etmelisiniz. Bu tür lekeler tonerin şiddetli şekilde eridiğini gösterir. Ağırlıkla ayarlayamıyorsanız ve izler hala bulanıksa, solüsyondaki oje çıkarıcının oranını artırın. 3 ölçü sıvı ve 1 ölçü asetona kadar artırabilirsiniz.

İkinci problem, geometrinin ihlali yoksa, yükün yetersiz ağırlığını veya az miktarda asetonu gösterir. Yine yük ile başlamaya değer. 3 kg'dan fazlası mantıklı değil. Toner hala tahtaya iyi yapışmıyorsa aseton miktarını artırmanız gerekir.

Bu sorun esas olarak oje çıkarıcınızı değiştirdiğinizde ortaya çıkar. Ne yazık ki bu kalıcı veya saf bir bileşen değil, ancak onu bir başkasıyla değiştirmek mümkün olmadı. Bunu alkolle değiştirmeyi denedim ama görünüşe göre karışım homojen değil ve toner bazı yerlere yapışıyor. Ayrıca oje çıkarıcı aseton içerebilir, o zaman daha azına ihtiyaç duyulacaktır. Genel olarak, sıvı bitene kadar bu tür bir ayarlamayı bir kez yapmanız gerekecektir.

Yönetim kurulu hazır

Tahtayı hemen lehimlemezseniz korunması gerekir. Bunu yapmanın en kolay yolu, alkol reçinesi fluksu ile kaplamaktır. Lehimlemeden önce bu kaplamanın örneğin izopropil alkolle çıkarılması gerekecektir.

Alternatif seçenekler

Ayrıca bir tahta da yapabilirsiniz:

Ek olarak, özel kart üretim hizmetleri de artık popülerlik kazanıyor; örneğin Easy EDA. Daha karmaşık bir tahtaya ihtiyacınız varsa (örneğin, 4 katmanlı bir tahta), o zaman tek çıkış yolu budur.

Temel malzeme – montaj cihazının ana taşıyıcısı ve baskılı devre kartının elektronik devreleri. Ana malzeme PCB üreticisine "panel" olarak tedarik edilir ve uygun şekilde kesilir gerekli boyut belirli bir tahtanın üretimi için. Baskılı devre kartları için farklı kalınlık ve kaplamaların yanı sıra farklı elektrik ve kaplamalara sahip birçok temel malzeme bulunmaktadır. Mekanik özellikler elektronik devrenin işlevselliğini etkileyen. Ayrıca bkz. PP Malzemeler. Çoğunlukla temel malzeme, bakır folyo veya önceden emprenye edilmiş olarak temin edilebilen epoksi reçineli (FR4) cam elyafıdır.

Getinax folyo - bağlayıcı olarak fenolik veya epoksifenolik reçine ile emprenye edilmiş, bir veya her iki tarafı bakır folyo ile kaplanmış sıkıştırılmış elektrik yalıtım kağıdı katmanları.

Yalıtım malzemesinin esnekliği – çapı esnek bölümün kalınlığının çeşitli değerlerine eşit olan mandrel etrafındaki bükme çevrimlerinin sayısı ile belirlenir.

Sert yaldız - Elektrolitik sert altın kaplama, altın kurşunlar için kullanılan sürtünmeye dayanıklı bir yüzeydir. Bakır izinin üzerine nikeli elektrokaplıyoruz. Daha sonra nikele altın uygulanır.

Haddelenmiş bakır folyo – elektrolitik folyoya göre 5-6 kat daha fazla göreceli uzamaya sahiptir, bu nedenle daha fazla esnekliğe, bükülme kabiliyetine ve tabakalara ayrılmadan işlenme kabiliyetine sahiptir. Pahalı. Esnek baskılı devre kartlarının üretiminde kullanılır.

PCB temel malzemesi – baskılı devre kartı tasarımının yapıldığı malzeme (dielektrik).

Takviyesiz temel malzemeler - B durumuyla reçineyle kaplanmış bakır folyo - kısmen polimerize edilmiş reçine veya C durumuyla - tamamen polimerize edilmiş reçinenin yanı sıra kuru bir filmle kaplanmış sıvı dielektrikler ve dielektrikler.

Folyo olmayan dielektrikler İki tip var. 1. PP'nin üretim prosesi sırasında biriken bakırın yapışma mukavemetini arttırmak için uygulanan yapışkan bir tabaka ile kimyasal olarak; 2. Dielektrik hacmine kimyasal bakırın birikmesini teşvik eden bir katalizör eklenir.

Kalın bakırlı PCB - genellikle kalın bir bakır levha, bakır kalınlığı > 105 µm olan bir baskılı devre kartıdır. Bu tür kartlar otomotivde yüksek anahtarlama akımları için kullanılır ve endüstriyel elektronik ve belirli müşteri istekleri için. Bakır, gümüşten sonra en yüksek ısı iletkenliğine sahiptir.
Kalın bakır tabakasına sahip levhalar şunları yapmanızı sağlar:
Yüksek anahtarlama akımları
Yerel ısıtmayla optimum ısı transferi
Artan ömür, güvenilirlik ve entegrasyon düzeyi
Ancak kartı tasarlarken aşındırma işlemine ilişkin özel önlemlerin alınması gerekir; yalnızca daha geniş iletken yapılar kabul edilebilir.

Prepreg'ler – MPP katmanlarını yapıştırmak için kullanılan yalıtım yastıklama malzemesi. Yetersiz polimerize edilmiş ısıyla sertleşen epoksi veya diğer reçinelerle emprenye edilmiş cam elyafından yapılırlar.

SAF (düşük viskoziteli ön emprenye, düşük akışlı ön emprenye) - GZhP üretiminde kullanılan kontrollü akışkanlığa sahip yapışkan bir malzeme, hem cam elyafına hem de poliimide yapışma özelliğine sahiptir.

Altın bağlantı - PCB yüzeyi Bond altın, genellikle altın yüzeyler olmak üzere bağlanabilen yüzeyler için kullanılan ortak bir terimdir. Bağlantı için aşağıdakiler kullanılır: bağlantı için nikel alt katmanı (ENIG) üzerine daldırma altın kaplama alüminyum teller(Al), altın tellerin (Au) yapıştırılması için elektrolizle kaplanmış yumuşak altın ve her iki bağlama yöntemi için de uygun olan ENEPIG (nikel-paladyum daldırma yaldız).
Kimyasal (daldırma) yaldız için altın katmanının kalınlığı yaklaşık 0,3-0,6 µm, elektrolitik (yumuşak) yaldız için yaklaşık 1,0-2,0 µm ve ENEPIG için yaklaşık 0,05-0,1 µm altın artı 0,05-0,15 µm paladyumdur. Altın katmanlar yaklaşık 3,0-6,0 µm nikele dayanmaktadır.

Folyo fiberglas laminat – epoksifenol veya epoksi reçine ile emprenye edilmiş sıkıştırılmış fiberglas katmanları. Getinax ile karşılaştırıldığında daha iyi mekanik ve elektriksel özelliklere, daha yüksek ısı direncine ve daha az nem emilimine sahiptir.

PP üretimi için teknolojik (sarf malzemesi) malzemeler – fotorezistler, özel ekran boyaları, koruyucu maskeler, bakır kaplama elektrolitleri, dağlama vb.

Güçlendirilmiş temel malzemeler ve prepregler – belirli bir filaman geometrisine ve belirli bir filaman dağılımına (Z ekseni yönünde düz taraf) sahip lazer teknolojisi için özel olarak geliştirilmiş dokunmamış cam malzemeler, yönlendirilmemiş fiber düzenlemesine sahip organik malzemeler (aramid), lazer teknolojisi için önceden emprenye edilmiş malzeme , cam kumaşa dayalı standart yapılar vb.

Folyo dielektrikler – ipliklerden yapılmış fiberglastan oluşur; cam elyafını emprenye etmek için kullanılan reçine; olarak kullanılan folyo metal kaplama folyo malzemeleri.

Folyo ve folyosuz poliimid – elektronik ekipmanlarda kullanılır sorumlu atama, şirketinde faaliyet gösteriyor yüksek sıcaklıklar esnek baskılı devre kartları, GPC'ler, sert esnek baskılı devre kartlarının yanı sıra çok katmanlı baskılı devre kartları, entegre devre taşıyıcı bantlar ve 1000 pin'e kadar büyük hibrit entegre devrelerin üretimi için.

Elektrolitik Bakır Folyo – ucuz; GPC üretiminde kullanılan yüksek yoğunluk iletken çizimleri. Katanaya kıyasla bakırı boşluklardan aşındırırken daha yüksek bir çözünürlüğe sahiptir.

CEM 1 çok katmanlı kağıttan yapılmış baskılı devre kartları için temel malzemedir. CEM 1'in bir epoksi reçine emdirilmiş kağıt çekirdeği ve bir dış fiberglas katmanı vardır. Kağıt tabanından dolayı bu malzeme açık deliklerin kaplanması için uygun değildir. Malzeme spesifikasyonu IPC-4101 belgesinde yer almaktadır.

IMDS – Uluslararası Malzeme Veri Sistemi . IMDS (www.mdsystem.com), otomobil üreticileri tarafından otomobillerde, parçalarda, cihazlarda ve sistemlerde kullanılan malzemelerin bileşimini yakalamak ve her bir aracın veya alt grubun (örneğin motor) ayrı ayrı malzeme bileşenlerini tanımlamak üzere geliştirilmiştir.
ELV Direktifi'nin (06/21/2003) yürürlüğe girmesinden bu yana, otomotiv tedarikçilerinin, mevcut geri kazanım oranlarını belirlemek amacıyla IMDS'nin bir parçası olarak ürünlerinin içerik maddeleri hakkında veri sağlamaları istenmiştir.
IMDS'ye kayıtlı olmalıdır:
Baskılı devre kartı
Monte edilmiş PCB'ler
Bileşenler
ZVEI ve Otomotiv Endüstrisi, Montaj Malzemesi Verileri – Malzeme Verileri Beyanı Konusunda İşbirliği belgesini imzaladı:
Elektronik Bileşenler ve Sistemler Bölümü ve Baskılı Devre Kartları Bölümü elektronik sistemler Alman Elektronik ve Elektronik Derneği ZVEI'de elektrik üreticileri elektronik bileşenlerin ve baskılı devre kartlarının malzemelerine ilişkin verilerin bildirilmesi için etkili bir konsept geliştirdiler. Şirketler arası ürün grupları ve standart değerler oluşturularak malzemelere ilişkin veriler elde edilmelidir. "Şemsiye" spesifikasyonları olarak adlandırılan bu malzeme veri tabloları, belirgin bir doğruluk kaybı olmadan beyanları büyük ölçüde basitleştirir. Bu konsept 2004 yılından bu yana otomotiv endüstrisinde başarıyla uygulanmaktadır.
Şemsiye Şartnamelerini IMDS sistemiyle uygulamak için IMDS, Baskılı Devre Kartları Yönergesi 019'u yayınlamıştır. Bu yönergeler, birleştirilmiş baskılı devre kartlarının malzeme içeriğini girme yöntemini açıklamaktadır.
Madde 5'ten alıntı: IMDS Tavsiyesi 019'dan E/E (PCB Bileşeni) için Standart Kurallar ve Yönergeler: "IMDS, Umbrella Spec, IPC1752 veya benzer formattaki PCB bileşen verileri, iş ortakları arasında mutabakata varılması halinde kabul edilir."
ZVEI tarafından PCB üreticileriyle birlikte geliştirilen IMDS için şemsiye spesifikasyonları.
Dinamik program, her boyuttaki baskılı devre kartının içerdiği maddelerin sayılmasını kolaylaştırır. Yüzey ve katman sayısı serbestçe seçilebilir. Standart teknolojiler bir veritabanında saklanır.

RoHS - Zararlı maddelerin yasaklanmasına ilişkin direktif. Avrupa Birliği mevzuatının bu hükmü şunu belirtir: elektronik aletler kurşun veya diğer zararlı maddeleri içeremez. Baskılı devre kartları için RoHS uyumluluğu iki bileşen tarafından kontrol edilir: temel malzeme ve yüzey.