Firmamız üretmektedir baskılı panolar S Tipik FR4'ten yüksek kaliteli yerli ve ithal malzemelerden mikrodalga-FAF malzemeleri.

Tipik tasarımlar baskılı panolar standart kullanımına dayalı fiberglas ve -50 ila +110 °C çalışma sıcaklığına ve yaklaşık 135 °C Tg (yumuşama) cam geçiş sıcaklığına sahip FR4 tipi.

Isı direncine yönelik daha yüksek gereksinimler için veya kurulum e panolar Kurşunsuz fırında (t 260 °C'ye kadar) yüksek sıcaklıkta FR4 Yüksek Tg kullanılır.

için temel malzemeler baskılı panolar:

"+" - Kural olarak stokta

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

Çok katmanlı için önceden hazırlanmış ("bağlama" katmanı) baskılı panolar

FR4 prepreg'in dielektrik sabiti markaya bağlı olarak 3,8 ila 4,4 arasında değişebilir.

FR-4

VT-47 (FR-4 Tg 180°C)

• Yüksek cam geçiş sıcaklığı FR-4 Tg 180°C
• Mükemmel sıcaklık direnci
• Cam elyaf ve reçinenin elektrokimyasal korozyon işlemlerine karşı direnci (İletken Anodik Filament (CAF))
• UV engelleme
• Z ekseni boyunca düşük sıcaklık genleşme katsayısı

MI 1222

• yüzeysel elektrik direnci(ohm): 7 x 1011;
• özgül hacim elektrik direnci (Ohm·m): 1 x 1012;
• dielektrik sabiti: 4,8;
• folyo soyulma mukavemeti (N): 1,8.

FAF-4D

• Folyonun şerit başına tabana yapışma mukavemeti 10 mm, N (kgf), 17,6(1,8)'den az değil
• 106 Hz frekansta dielektrik kayıp açısının tanjantı, en fazla 7 x 10-4
• 1 MHz'de dielektrik sabiti 2,5 ± 0,1

F4BM350

• 10 GHz frekansında dielektrik kayıp tanjantı, 7x10-4'ten fazla değil
• 10 GHz'de dielektrik sabiti 3,5 ± %2
• Çalışma sıcaklığı -60 +260° С
• Üretilen sac boyutları, mm ( sınır sapması sacın genişliği ve uzunluğu boyunca 10 mm.) 500x500

HA50

Dikkat: Tip 1 ve Tip 3 mevcuttur; tipi ne zaman belirtin? emir e.

T111

• Alüminyum tabanın kalınlığı 1,5 mm'dir
• Dielektrik kalınlığı - 100 mikron
• Bakır folyo kalınlığı - 35 mikron
• Dielektrik malzemenin ısıl iletkenliği - 2,2 W/mK
• Dielektrik termal direnci - 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

Üretimde kullanılan koruyucu lehim maskeleri baskılı panolar

Lehimleme maske(aka "zelenka") - katman dayanıklı malzemeİletkenleri lehimleme sırasında lehim ve akı girişinden ve ayrıca aşırı ısınmadan korumak için tasarlanmıştır. Maske iletkenleri kaplar ve kontak pedlerini ve bıçak konektörlerini açık bırakır. Bir lehim maskesi uygulama yöntemi, bir fotorezistin uygulanmasına benzer - ped desenli bir fotomask kullanılarak, PP'ye uygulanan maske malzemesi aydınlatılır ve polimerize edilir, lehim pedlerinin bulunduğu alanlar aydınlatılmaz ve maske gelişimden sonra onlardan yıkanır. Daha sık lehimleme maske bakır tabakasına uygulanır. Bu nedenle, oluşmadan önce koruyucu kalay tabakası çıkarılır - aksi takdirde maskenin altındaki kalay ısınma nedeniyle şişer panolar S lehimleme sırasında.

PSR-4000 H85

Yeşil, sıvı ışığa duyarlı termoset, 15-30 mikron kalınlığında, TAIYO INK (Japonya).

Aşağıdaki kuruluşlar ve son ürün üreticileri tarafından onaylanmıştır: 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), sıvı iki bileşenli lehimleme maske, Coates Electrografis Ltd (İngiltere), kalınlık 15-30 mikron;

PSR-4000LEW3

– beyaz, sıvı iki bileşenli lehimleme maske TAIYO INK (Japonya), kalınlık 15-30 mikron;

Laminer D5030

- sıkıcı film maske DUNACHEM (Almanya) üretimi, 75 mikron kalınlık, çadırlama sağlıyor yollar, yüksek yapışma özelliğine sahiptir.

İşaretleme

SunChemical XZ81(beyaz)

SunChemical XZ85(siyah)

SunChemical (Büyük Britanya) elek yöntemiyle uygulanan termal olarak kürlenen işaretleme boyaları.

Markalama mürekkebi AGFA DiPaMat Legend Ink Wh04 (beyaz)

Endüstriyel yazıcıda mürekkep püskürtmeli markalama için akrilik UV + termoset mürekkep.

Laminat FR4

Laminatın detaylı açıklamasını burada bulabilirsiniz.

TePro deposundaki laminatlar

Mikrodalga malzemesi ROGERS

NOT. ROGERS malzemesinin üretiminde kullanım için lütfen bunu sipariş formunda belirtin.

Rogers malzemesi standart FR4'ten önemli ölçüde daha pahalı olduğundan, üzerinde üretilen panolar için ek bir işaretleme uygulamak zorunda kalıyoruz. Rogers'ın malzemesi. Kullanılan ham parçaların çalışma alanları: 170 × 130; 270×180; 370×280; 570×380.

Metal bazlı laminatlar

Malzemenin görsel temsili

Dielektrik ısı iletkenliği 1 W/(m·K) olan alüminyum laminat ACCL 1060-1

Tanım

Dielektrik ısı iletkenliği 2(5) W/(m·K) olan alüminyum laminat CS-AL88-AD2(AD5)

Tanım

ön hazırlık

Üretimde 2116, 7628 ve 1080 Grade A (en yüksek) marka ILM prepregleri kullanıyoruz.

Prepreg'lerin ayrıntılı bir açıklamasını bulabilirsiniz.

lehim maskesi

Özellikler

Lehim maskesinin detaylı açıklamasını burada bulabilirsiniz.

Laminatlar ve Prepregler İçin Sıkça Sorulan Sorular ve Cevaplar

XPC nedir?

FR1 ve FR2 arasındaki fark nedir?

FR2 nedir?

FR3 nedir?

FR4 nedir?

FR5 nedir?

CEM-1 nedir?

CEM-3 nedir?

G10 nedir?

Laminatlar nasıl değiştirilebilir?

"Ön hazırlıklar" nedir?

FR veya CEM ne anlama geliyor?

FR4 gerçekten yeşil mi?

Logonun rengi bir şey ifade ediyor mu?

Logonun yönü bir şey ifade ediyor mu?

UV Bloklu Laminat Nedir?

Açık delikli kaplama için hangi laminatlar uygundur?

Açık deliklerin kaplanması için bir alternatif var mı?

"Malzeme kalınlığı" nedir?

Nedir: PF-CP-Cu? IEC-249? GNF'mi?

CTI nedir?

#7628 ne anlama geliyor? Başka hangi sayılar var?

94V-0, 94V-1, 94-HB nedir?

Süre: 2 saat (90 dk.)

25.1 Anahtar sorular

Temel malzemeler PP;

Basılı tasarım öğeleri oluşturmak için malzemeler;

PP üretimi için teknolojik malzemeler.

25.2 Ders metni

25.2.1 Taban ölçertemel malzemeler PP – 40 dakikaya kadar

Baskılı devre kartlarının temel malzemeleri şunları içerir:

folyolu (bir veya her iki tarafta) ve folyosuz dielektrikler (getinax, textolite, fiberglas, fiberglas, lavsan, poliimid, floroplast vb.), seramik malzemeler ve metal (yüzey dielektrik katmanlı) plakalar, baskılı devre kartı bazlar yapılır;

MPP katmanlarını yapıştırmak için kullanılan yalıtım yastıklama malzemesi (yapıştırma contaları - prepregler).

PCB yüzeyini dış etkenlerden korumak için polimerik koruyucu vernikler ve koruyucu filmler kullanılır.

PCB için temel malzemeyi seçerken aşağıdakilere dikkat etmek gerekir: beklenen mekanik etkiler (titreşim, şok, doğrusal ivme vb.); doğruluk sınıfı PP (iletkenler arasındaki mesafe); uygulanan elektrik fonksiyonları; hız; kullanım Şartları; fiyat.

Ana malzeme, iletkenlerin metaline iyi yapışmalı, yüksek mekanik dayanıma sahip olmalı, iklim faktörlerinin etkisi altında özelliklerini korumalı ve iletkenlerin metaline kıyasla yakın 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;

ana maliyet.

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

Folyosuz dielektrikler iki tipte üretilir:

PP üretimi sırasında biriken kimyasal bakırın yapışma mukavemetini arttırmak için uygulanan 50-100 µm kalınlığında bir yapışkan (yapışkan) katmana (örneğin bir epoksi-kauçuk bileşimi) sahip;

Dielektrik hacmine kimyasal bakırın birikmesini teşvik eden bir katalizör eklenir.

Sert PP için dielektrik taban olarak, bir dolgu maddesi (elektrik yalıtım kağıdı, kumaş, cam elyafı) ve bir bağlayıcıdan (fenolik veya fenolik epoksi reçine) oluşan laminatlar kullanılır. Lamine plastikler arasında getinaks, textolite ve fiberglas bulunur.

Getinaks kağıt esas alınarak yapılır ve normal iklim koşullarında ev aletlerinde kullanılır. Düşük maliyetlidir, iyi işlenebilirliğe sahiptir, yüksek su emme özelliğine sahiptir.

Textolite pamuklu kumaş esas alınarak yapılır.

Fiberglas, fiberglas temelinde yapılır. Getinaklarla karşılaştırıldığında fiberglas 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 malzemenin kalınlığı yönünde önemli bir fark (yaklaşık 30 kat), bu da lehimleme veya çalışma sırasında deliklerdeki metalizasyonun kopmasına yol açabilir.

Yangın riskinin arttığı koşullarda çalıştırılan PP üretimi için yangına dayanıklı getinaks ve cam elyafı kullanılmaktadır. Dielektriklerin yangına dayanıklılığının arttırılması, bileşimlerine alev geciktiricilerin eklenmesiyle sağlanır.

Vernik emprenye cam elyafına% 0,1 ... 0,2 paladyum veya bakır oksit eklenmesi metalizasyonun kalitesini arttırır, ancak yalıtım direncini biraz azaltır.

Nanosaniye darbelerinin güvenilir iletimini sağlayan PCB'lerin üretilmesi için, geliştirilmiş dielektrik özelliklere sahip malzemelerin kullanılması gerekir (düşük dielektrik geçirgenlik ve dielektrik kayıp tanjantı). Bu nedenle bağıl geçirgenliği 3,5'un altında olan organik malzemelerden yapılmış bazların kullanılması umut verici kabul edilmektedir. Polar olmayan polimerler (floroplast, polietilen, polipropilen) mikrodalga PP'nin temeli olarak kullanılır.

Tekrarlanan bükülmelere dayanabilen HPP ve GPC üretiminde polyester film (lavsan veya polietilen tereftalat), floroplastik, poliimid vb. bazlı dielektrikler kullanılır.

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

PCB'nin temel malzemesi olarak seramik kullanılabilir.

Seramik PCB'lerin avantajı, aktif elementlerden en iyi ısı giderimi, yüksek mekanik mukavemet, elektriksel ve geometrik parametrelerin stabilitesi, azaltılmış gürültü seviyesi, 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 oranda büzülmesi ve yüksek maliyettir.

Metal bazlı PP, yüksek sıcaklıklarda yüksek akım yüküne sahip ürünlerde kullanılır. Ana malzeme olarak alüminyum, titanyum, çelik, bakır, demir-nikel alaşımı kullanılmaktadır. Metal taban üzerinde yalıtım katmanı elde etmek için özel emayeler, seramikler, epoksi reçineler kullanılır, polimer filmler ve benzerleri gibi, alüminyum taban üzerindeki yalıtım katmanı anodik oksidasyonla elde edilebilir.

Metal emaye levhaların dezavantajı, emayenin yüksek dielektrik sabitidir, bu da bunların yüksek frekanslı ekipmanlarda kullanımını dışlar.

PCB'nin metal tabanı genellikle güç rayı ve topraklama olarak ekran olarak kullanılır.

25.2.2 Basılı desen elemanlarının malzemeleri – 35 dakikaya kadar

Basılı bir desenin elemanları (iletkenler, pedler, uç kontaklar vb.) için malzeme olarak metal kaplamalar kullanılır. Akım taşıyan ana katmanı oluşturmak için çoğunlukla bakır kullanılır. Grafit seramik PCB'lerde kullanılır.

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

Tablo 25.1 - Basılı bir desenin elemanlarını oluşturmak için kullanılan metalik kaplamalar

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

PCB üretimine yönelik teknolojik malzemeler arasında fotorezistler, özel ekran mürekkepleri, 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 ve kuru film (SPF) olabilir.

Negatif ve pozitif fotorezisti uygulayın. Negatif fotorezistler kullanıldığında, PP ham malzemenin açıkta kalan alanları tahta üzerinde kalırken, açıkta kalmayan alanlar geliştirme sırasında yıkanır. Pozitif fotodirençlerin kullanılması durumunda, 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. Aşındırma elektroliti olarak, bakır klorürün asidik ve alkali çözeltileri, demir klorür bazlı çözeltiler, amonyum persülfat bazlı çözeltiler ve demir-bakır-klorür çözeltileri yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tüm malzemeler ekonomik ve çevre dostu olmalıdır.

Artık elektronik devrelerin çoğu baskılı devre kartları kullanılarak yapılıyor. Baskılı devre kartı üretim teknolojilerine göre, mikroelektronik düzenekler de üretilmektedir - çeşitli işlevsel amaçlara ve entegrasyon derecelerine sahip bileşenleri içeren hibrit modüller. Çok katmanlı baskılı devre kartları ve son derece entegre elektronik bileşenler, elektronik ve bilgisayar teknolojisi birimlerinin ağırlık ve boyut özelliklerinin azaltılmasını mümkün kılar. Artık baskılı devre kartının yaşı yüz yıldan fazladır.

Baskılı devre kartı

Bu (İngilizce PCB - baskılı devre kartı)- yüzeyinde modüller ve entegre devreler de dahil olmak üzere monte edilmiş radyo elemanlarını bağlamak için temas pedleri olan ince elektriksel olarak iletken şeritlerin (baskılı iletkenler) bir şekilde yerleştirildiği elektriksel olarak yalıtıcı malzemeden (getinaks, textolite, fiberglas ve diğer benzer dielektrikler) yapılmış bir plaka uygulamalı. Bu ifade tam anlamıyla politeknik sözlüğünden alınmıştır.

Daha genel bir formülasyon var:

Baskılı devre kartı, yalıtkan bir taban üzerinde sabit elektrik ara bağlantılarından oluşan bir yapıdır.

Baskılı devre kartının ana yapısal elemanları, yüzeyinde iletkenlerin bulunduğu bir dielektrik tabandır (sert veya esnek). Bir baskılı devre kartının baskılı devre kartı olabilmesi için dielektrik taban ve iletkenler gerekli ve yeterli unsurlardır. Bileşenleri monte etmek ve bunları iletkenlere bağlamak için ek elemanlar kullanılır: kontak pedleri, geçiş metalize ve montaj delikleri, konektör lamelleri, ısı giderme alanları, ekranlama ve akım taşıyan yüzeyler vb.

Baskılı devre kartlarına geçiş, elektronik ekipmanların tasarımında niteliksel bir sıçramaya işaret ediyordu. Baskılı devre kartı, radyo elemanlarının taşıyıcısı ve bu elemanların elektrik bağlantısının işlevlerini birleştirir. İletkenler ile baskılı devre kartının diğer iletken elemanları arasında yeterli düzeyde bir yalıtım direnci sağlanmadığı takdirde ikinci işlev mümkün değildir. Bu nedenle PCB substratı bir yalıtkan görevi görmelidir.

Tarihsel referans

1920'lerde ve 1930'larda baskılı devre kartı tasarımları ve bunları yapma yöntemleri için birçok patent verildi. Baskılı devre kartlarını üretmenin ilk yöntemleri ağırlıklı olarak katkısal kaldı (Thomas Edison'un fikirlerinin geliştirilmesi). Ancak modern haliyle baskılı devre kartı, matbaa endüstrisinden ödünç alınan teknolojilerin kullanılması sayesinde ortaya çıktı. Baskılı devre kartı - İngilizce baskı terimi baskı plakasından ("baskı formu" veya "matris") doğrudan çeviri. Bu nedenle Avusturyalı mühendis Paul Eisler, "baskılı devre kartlarının gerçek babası" olarak kabul ediliyor. Baskılı devre kartlarının seri üretiminde baskı (çıkarma) teknolojilerinin kullanılabileceği sonucuna varan ilk kişi oydu. Çıkarımsal teknolojilerde gereksiz parçalar çıkarılarak görüntü oluşturulur. Paul Eisler, bakır folyonun galvanik biriktirilmesi ve bunun ferrik klorür ile aşındırılması teknolojisini geliştirdi. Baskılı devre kartlarının seri üretimine yönelik teknolojiler, İkinci Dünya Savaşı sırasında zaten talep görüyordu. Ve 1950'lerin ortalarından itibaren, yalnızca askeri değil, aynı zamanda evsel kullanım için de radyo ekipmanı için yapıcı bir temel olarak baskılı devre kartlarının oluşumu başladı.

PCB malzemeleri

Baskılı devre kartları için temel dielektrikler

Hem tek katmanlı hem de çok katmanlı baskılı devre kartlarına yönelik malzeme parametrelerini bilmek, özellikle yüksek hıza ve mikrodalgaya sahip cihazların baskılı devre kartları için, uygulamalarında yer alan herkes için önemlidir. Bir MPP tasarlarken geliştiriciler aşağıdaki gibi görevlerle karşı karşıya kalır:
- karttaki iletkenlerin dalga direncinin hesaplanması;
- katmanlar arası yüksek voltaj yalıtımının değerinin hesaplanması;
- kör ve gizli deliklerin yapısının seçimi.
Mevcut seçenekler ve kalınlıklar çeşitli malzemeler Tablo 2-6'da gösterilmektedir. Malzeme kalınlık toleransının genellikle ±%10'a kadar olduğu dikkate alınmalıdır, bu nedenle bitmiş çok katmanlı levhanın kalınlık toleransı ±%10'dan az olamaz.

Tg - cam geçiş sıcaklığı (yapısal arıza)

Dk - dielektrik sabiti

Mikrodalga baskılı devre kartları için temel dielektrikler

Baskılı devre kartlarının tipik tasarımları standart fiberglas tipinin kullanımına dayanmaktadır. FR4-50 ila +110 °C çalışma sıcaklığı ve yaklaşık 135 °C cam geçiş sıcaklığı Tg (yumuşama) ile.
Isı direncine yönelik artan gereksinimlerle veya levhaların kurşunsuz bir fırına (260 °C'ye kadar) monte edilmesi sırasında, yüksek sıcaklık FR4 Yüksek Tg veya FR5.
Yüksek sıcaklıklarda veya ani sıcaklık değişimlerinde sürekli çalışma gereksinimleri kullanıldığında poliimid. Ayrıca poliimid, askeri uygulamalar için yüksek güvenilirliğe sahip devre kartlarının üretiminde ve ayrıca yüksek dielektrik dayanımının gerekli olduğu durumlarda kullanılır.
olan panolar için mikrodalga devreleri(2 GHz üzeri) ayrı katmanlar uygulanır mikrodalga malzemesi veya kartın tamamı mikrodalga malzemeden yapılmıştır. Özel malzemelerin en ünlü tedarikçileri Rogers, Arlon, Taconic, Dupont'tur. Bu malzemelerin maliyeti FR4'ten daha yüksektir ve geleneksel olarak FR4'ün maliyetine göre tablonun sondan bir önceki sütununda gösterilir.

* Dk - dielektrik sabiti

Dk - geçirgenlik

PCB ped kaplamaları

Çoğu zaman pedler kalay-kurşun alaşımı veya PBC ile kaplanır. Lehim yüzeyini uygulama ve tesviye etme yöntemine HAL veya HASL denir (İngiliz Sıcak Hava Lehim Tesviyesinden - sıcak hava ile lehim tesviyesi). Bu kaplama pedlerin en iyi lehimlenebilirliğini sağlar. Ancak, kural olarak uluslararası RoHS direktifinin gerekliliklerine uygun daha modern kaplamalarla değiştirilmektedir.

Bu direktif, ürünlerde kurşun dahil zararlı maddelerin bulunmasının yasaklanmasını gerektirmektedir. RoHS şu ana kadar ülkemiz toprakları için geçerli değil ancak varlığını hatırlamakta fayda var.

WFP sahalarını kapsamaya yönelik olası seçenekler Tablo 7'de verilmiştir.

HASL aksi belirtilmedikçe evrensel olarak uygulanabilir.

Daldırma (kimyasal) yaldız daha pürüzsüz bir tahta yüzeyi sağlamak için kullanılır (bu özellikle BGA pedleri için önemlidir), ancak lehimlenebilirliği biraz daha düşüktür. Fırında lehimleme HASL ile hemen hemen aynı şekilde gerçekleştirilir, ancak elle lehimleme özel lehimlerin kullanılmasını gerektirir. Organik Kaplama veya OSP, bakır yüzeyini oksidasyondan korur. Dezavantajı ise lehimlenebilirlik tutma süresinin kısa olmasıdır (6 aydan az).

daldırma kalay sağlar düz yüzey ve sınırlı bir lehim ömrüne sahip olmasına rağmen iyi lehimlenebilirlik. Kurşunsuz HAL, kurşun içerenlerle aynı özelliklere sahiptir ancak lehim bileşimi yaklaşık %99,8 kalay ve %0,2 katkı maddelerinden oluşur.

Blade konnektör kontakları Tahtanın çalışması sırasında sürtünmeye maruz kalan levhalar, daha kalın ve daha sert bir altın tabakasıyla elektrolizle kaplanır. Her iki altın kaplama türü de altının yayılmasını önlemek için nikel bir alt katman kullanır.

Not: HASL dışındaki tüm kaplamalar RoHS uyumludur ve kurşunsuz lehimlerle lehimlemeye uygundur.

Koruyucu ve diğer baskılı devre kartı kaplamaları

Lehimleme amaçlı olmayan iletkenlerin yüzeylerini izole etmek için koruyucu kaplamalar kullanılır.

Resmi tamamlamak için baskılı devre kartı kaplamalarının işlevsel amacını ve malzemelerini göz önünde bulundurun.

1. Lehim maskesi - İletkenleri kazara kısa devrelerden ve kirden korumak ve ayrıca fiberglası lehimleme sırasında termal şoklardan korumak için tahta yüzeyine uygulanır. Maske başka herhangi bir işlevsel yük taşımaz ve neme, küflenmeye, bozulmaya vb. karşı koruma sağlamaz (kullanıldığı durumlar hariç) özel türler maskeler).
2. İşaretleme - Kartın kendisinin ve üzerinde bulunan bileşenlerin tanımlanmasını kolaylaştırmak için maskenin üzerine boya ile panele uygulanır.
3. Soyulabilir maske - Kartın lehimleme gibi geçici olarak korunması gereken belirli alanlarına uygulanır. Gelecekte, kauçuk benzeri bir bileşik olduğundan ve kolayca soyulduğundan çıkarılması kolaydır.
4. Karbon temas kaplaması - Klavyeler için temas alanları olarak tahtanın belirli yerlerine uygulanır. Kaplama iyi iletkenliğe sahiptir, oksitlenmez ve aşınmaya dayanıklıdır.
5. Grafit dirençli elemanlar - Direnç görevi görmesi için tahta yüzeyine uygulanabilir. Ne yazık ki, nominal değerlerin doğruluğu yüksek değil - daha kesin olarak ±% 20 değil (lazer ayarıyla -% 5'e kadar).
6. Gümüş kontak jumper'ları - yönlendirme için yeterli alan olmadığında başka bir iletken katman oluşturarak ek iletkenler olarak uygulanabilir. Esas olarak tek katmanlı ve çift taraflı baskılı devre kartlarında kullanılırlar.

PCB tasarımı

Baskılı devre kartlarının en uzak öncülü, çoğunlukla yalıtılmış olan sıradan teldir. Önemli bir dezavantajı vardı. Yüksek titreşim koşulları altında, onu REA'nın içine sabitlemek için ek mekanik elemanların kullanılması gerekiyordu. Bunun için, radyo elemanlarının monte edildiği taşıyıcılar, radyo elemanlarının kendisi ve ara bağlantılar için yapısal elemanlar, sabitleme telleri kullanıldı. Bu devasa bir montaj.

Baskılı devre kartları bu eksikliklerden muaftır. İletkenleri yüzeye sabitlenmiştir, konumları sabittir, bu da karşılıklı bağlantılarının hesaplanmasını mümkün kılar. Prensip olarak baskılı devre kartları artık düz tasarımlara yaklaşıyor.

Uygulamanın ilk aşamasında, baskılı devre kartları tek taraflı veya çift taraflı iletken iz düzenlemesine sahipti.

Tek taraflı PCB- bu, bir tarafında baskılı iletkenlerin bulunduğu bir plakadır. Çift taraflı baskılı devre kartlarında iletkenler aynı zamanda plakanın boş yanlış tarafını da işgal ediyordu. Ve bunların bağlantısı için çeşitli seçenekler önerildi; bunların arasında en yaygın olanı metalize yollardır. En basit tek taraflı ve çift taraflı baskılı devre kartlarının tasarımının parçaları, Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.

Çift taraflı PCB- tek taraflı kullanım yerine düzlemden hacme geçişin ilk adımıydı. Soyutlarsak (çift taraflı baskılı devre kartının alt tabakasını zihinsel olarak atarsak), o zaman üç boyutlu bir iletken yapısı elde ederiz. Bu arada bu adım oldukça hızlı atıldı. Albert Hanson'un uygulaması, iletkenlerin alt tabakanın her iki tarafına yerleştirilmesi ve bunların açık delikler kullanılarak bağlanması olasılığını zaten göstermiştir.

Pirinç. Şekil 1. Baskılı devre kartlarının tasarım parçaları a) tek taraflı ve 6) iki taraflı: 1 - montaj deliği, 2 - kontak pedi, 3 - iletken, 4 - dielektrik alt tabaka, 5 - metalize delik aracılığıyla

Elektroniğin daha da geliştirilmesi - mikroelektronik, çok pimli bileşenlerin kullanılmasına yol açtı (yongalar 200'den fazla pime sahip olabilir), elektronik bileşenlerin sayısı arttı. Buna karşılık, dijital mikro devrelerin kullanımı ve performanslarının artması, dijital cihazların çok katmanlı kartlarına (örneğin bilgisayarlar) özel koruyucu iletken katmanların dahil edildiği bileşenlere ekranlama ve güç dağıtımı gereksinimlerinde bir artışa yol açtı. ). Bütün bunlar, ara bağlantıların artmasına ve bunların karmaşıklaşmasına yol açtı ve bu da katman sayısının artmasına neden oldu. Modern baskılı devre kartlarında bu sayı ondan çok daha fazla olabilir. Bir anlamda çok katmanlı baskı devre kartı hacim kazandı.

Çok katmanlı baskılı devre kartlarının yapımı

İlk, en yaygın versiyonda, levhanın iç katmanları "çekirdek" adı verilen çift taraflı bakır lamine cam elyafından oluşturulur. Dış katmanlar, "prepreg" adı verilen reçineli bir malzeme olan bir bağlayıcıyla iç katmanlara preslenen bakır folyodan yapılmıştır. Yüksek sıcaklıkta preslendikten sonra, çok katmanlı bir baskılı devre kartının bir "pastası" oluşturulur, burada delikler açılır ve metalize edilir. Daha az yaygın olanı, dış katmanların önceden emprenye edilerek bir arada tutulan "çekirdeklerden" oluşturulduğu ikinci seçenektir. Bu basitleştirilmiş bir açıklamadır, bu seçeneklere dayalı başka birçok tasarım vardır. Ancak temel prensip, prepreg'in katmanlar arasında bir bağlayıcı görevi görmesidir. Açıkçası, iki çift taraflı "çekirdeğin" önceden hazırlanmış bir ped olmadan yan yana olduğu bir durum olamaz, ancak bir folyo-prepreg-folyo-prepreg...vb yapısının mümkün olması ve genellikle karmaşık kombinasyonlara sahip levhalarda kullanılır. kör ve gömülü delikler.

Çok katmanlı baskılı devre kartları artık değer açısından dünya baskılı devre kartı üretiminin üçte ikisini oluşturuyor, ancak niceliksel açıdan tek ve çift taraflı kartlardan daha düşükler.

Şematik olarak (basitleştirilmiş), modern çok katmanlı bir baskılı devre kartının tasarımının bir parçası, Şekil 2'de gösterilmektedir. 2. Bu tür baskılı devre kartlarındaki iletkenler yalnızca yüzeye değil aynı zamanda alt tabakanın büyük bir kısmına da yerleştirilir. Aynı zamanda iletkenlerin birbirine göre katmanlı düzeni de korunmuştur (düzlemsel baskı teknolojilerinin kullanılmasının bir sonucu). Baskılı devre kartlarının ve bunların elemanlarının (tek taraflı, çift taraflı, çok katmanlı vb.) adlarında katmanlama kaçınılmaz olarak mevcuttur. Katmanlama, gerçekten de bu yapıya karşılık gelen baskılı devre kartlarının üretilmesine yönelik yapıyı ve teknolojileri yansıtır.

Pirinç. Şek. 2. Çok katmanlı bir baskılı devre kartı tasarımının parçası: 1 - metalize delik, 2 - kör mikrovia, 3 - gizli mikrovia, 4 - katmanlar, 5 - gizli katmanlar arası delikler, 6 - pedler

Gerçekte, çok katmanlı baskılı devre kartlarının tasarımı Şekil 2'de gösterilenlerden farklıdır. 2.

Yapısı açısından MPP, üretim teknolojisi gibi çift taraflı levhalardan çok daha karmaşıktır. Ve yapılarının kendisi, Şekil 2'de gösterilenden önemli ölçüde farklıdır. 2. Ek koruma katmanlarının (toprak ve güç) yanı sıra çeşitli sinyal katmanlarını içerirler.

Gerçekte şöyle görünüyorlar:

a) Şematik olarak	MFP'nin katmanları arasında geçişi sağlamak için katmanlar arası bağlantılar (via'lar) ve mikrovia'lar (mikrovia'lar) kullanılır. 3 A. Dış katmanları birbirine ve iç katmanlara bağlayan geçiş delikleri şeklinde katmanlar arası geçişler yapılabilmektedir. Sağır ve gizli geçişler de kullanılır. Kör bağlantı, yalnızca panelin üst veya alt tarafından görülebilen, metalize bir bağlantı kanalıdır. Gizli yollar, kartın iç katmanlarını birbirine bağlamak için kullanılır. Kullanımları, panoların düzenini önemli ölçüde basitleştirmeyi mümkün kılar; örneğin, 12 katmanlı bir MPC tasarımı, eşdeğer 8 katmanlı bir tasarıma indirgenebilir. geçiş. Microvia'lar özellikle yüzeye montaj, bağlantı pedleri ve sinyal katmanları için geliştirilmiştir.
c) 3 boyutlu formda netlik sağlamak için	Çok katmanlı baskılı devre kartlarının üretimi için, folyo ile lamine edilmiş birkaç dielektrik birbirine bağlanır ve bunun için yapıştırma contaları - prepregler kullanılır. Şekil 3.c'de ön emprenye beyaz renkle gösterilmiştir. Prepreg, çok katmanlı bir baskılı devre kartının katmanlarını termal presleme yoluyla yapıştırır. Çok katmanlı baskılı devre kartlarının genel kalınlığı, sinyal katmanlarının sayısı arttıkça orantısız bir şekilde hızlı bir şekilde artar. Bu bağlamda, açık delik kaplama işlemi için çok katı bir parametre olan levha kalınlığının açık deliklerin çapına olan büyük oranının dikkate alınması gerekir. Ancak açık delikli kaplamanın zorlukları dikkate alındığında bile küçük çapÇok katmanlı baskılı devre kartı üreticileri, daha az sayıda yüksek yoğunluklu ancak buna bağlı olarak daha pahalı katmanlar yerine, çok sayıda nispeten ucuz katmanla yüksek paketleme yoğunluğu elde etmeyi tercih ediyor.
İle) Çizim 3	Şekil 3.c, çok katmanlı bir baskılı devre kartının yaklaşık katman yapısını, kalınlıklarının göstergesiyle birlikte göstermektedir.

Vladimir Urazaev [L.12] Mikroelektronik alanındaki tasarım ve teknolojilerin geliştirilmesinin nesnel olarak var olan kalkınma yasasına uygun olduğuna inanmaktadır. teknik sistemler: Nesnelerin yerleştirilmesi veya hareket ettirilmesi ile ilgili görevler, bir noktadan bir çizgiye, bir çizgiden bir düzleme, bir düzlemden üç boyutlu uzaya hareket edilerek çözülür.

Baskılı devre kartlarının bu yasaya uyması gerektiğini düşünüyorum. Bu tür çok seviyeli (sonsuz seviyeli) baskılı devre kartlarının uygulanmasının potansiyel bir olasılığı vardır. Bu, baskılı devre kartlarının üretiminde lazer teknolojilerinin kullanılmasındaki zengin deneyim, polimerlerden üç boyutlu nesneler oluşturmak için lazer stereolitografinin kullanılmasındaki eşit derecede zengin deneyim, temel malzemelerin ısı direncini artırma eğilimi vb. ile kanıtlanmaktadır. Açıkçası , bu tür ürünlere başka bir ad verilmesi gerekecek. Çünkü "baskılı devre kartı" terimi artık ne iç içeriğini ne de üretim teknolojisini yansıtmayacak.

Belki de öyle olacaktır.

Ama bana öyle geliyor ki baskılı devre kartlarının tasarımındaki üç boyutlu yapılar zaten biliniyor - bunlar çok katmanlı baskılı devre kartları. Ve elektronik bileşenlerin, radyo bileşenlerinin tüm yüzeylerindeki temas pedlerinin konumu ile hacimsel montajı, kurulumlarının üretilebilirliğini, ara bağlantıların kalitesini azaltır ve test ve bakımlarını zorlaştırır.

Gelecek anlatacak!

Esnek baskılı devre kartları

Çoğu insan için baskılı devre kartı, elektriksel olarak iletken ara bağlantılara sahip sert bir plakadan ibarettir.

Sert baskılı devre kartları, radyo elektroniğinde kullanılan ve hemen hemen herkesin bildiği en büyük üründür.

Ancak uygulama alanlarını giderek genişleten esnek baskılı devre kartları da var. Bir örnek, esnek baskılı kablolar (döngüler) olarak adlandırılanlardır. Bu tür baskılı devre kartları sınırlı bir işlev kapsamını gerçekleştirir (radyo elemanları için alt tabakanın işlevi hariçtir). Demetleri değiştirerek geleneksel baskılı devre kartlarını bağlamaya yararlar. Esnek baskılı devre kartları, polimer "alt tabakasının" oldukça elastik bir durumda olması nedeniyle esneklik kazanır. Esnek baskılı devre kartları iki serbestlik derecesine sahiptir. Hatta Möbius şeridi şeklinde katlanabilirler.

Çizim 4

Substrat polimer matrisinin sert, camsı bir durumda olduğu sıradan sert baskılı devre kartlarına da bir veya iki serbestlik derecesi, ancak çok sınırlı bir özgürlük verilebilir. Bu, alt tabakanın kalınlığının azaltılmasıyla elde edilir. İnce dielektriklerden yapılmış kabartmalı baskılı devre kartlarının avantajlarından biri, onlara "yuvarlaklık" verme yeteneğidir. Böylece nesnelerin (füzeler, füzeler) şekli ile şekillerinin uyumlu hale getirilmesi mümkün hale gelir. uzay nesneleri vb.) yerleştirilebilirler. Sonuç, ürünlerin iç hacminde önemli bir tasarruftur.

Önemli dezavantajları, katman sayısı arttıkça bu tür baskılı devre kartlarının esnekliğinin azalmasıdır. Ve geleneksel esnek olmayan bileşenlerin kullanılması, şekillerinin sabitlenmesini gerekli kılar. Esnek olmayan bileşenlere sahip bu tür baskılı devre kartlarının bükülmeleri, esnek baskılı devre kartıyla bağlantı noktalarında yüksek mekanik gerilimlere yol açtığından.

Sert ve esnek baskılı devre kartları arasındaki ara pozisyonda, akordeon gibi katlanmış sert elemanlardan oluşan "antik" baskılı devre kartları bulunur. Bu tür "akordeonlar" muhtemelen çok katmanlı baskılı devre kartları oluşturma fikrine yol açtı. Modern esnek-sert baskılı devre kartları farklı bir şekilde uygulanmaktadır. Esas olarak çok katmanlı baskılı devre kartlarından bahsediyoruz. Sert ve esnek katmanları birleştirebilirler. Esnek katmanların sert olanlardan çıkarılması durumunda, sert ve esnek parçalardan oluşan bir baskılı devre kartı elde etmek mümkündür. Diğer bir seçenek ise iki sert parçayı esnek bir parçayla birleştirmektir.

İletken desenlerinin katmanlanmasına dayalı PCB tasarımlarının sınıflandırılması, PCB tasarımlarının tamamını olmasa da çoğunu kapsar. Örneğin, dokuma devre kartlarının veya ilmeklerin üretimi için baskı baskısı değil, dokuma ekipmanının uygun olduğu ortaya çıktı. Bu tür "baskılı devre kartları" zaten üç serbestlik derecesine sahiptir. Tıpkı sıradan kumaşlar gibi en tuhaf şekil ve şekillere bürünebilirler.

Yüksek ısı iletkenliğine sahip baskılı devre kartları

Son zamanlarda elektronik cihazların ısı yayılımında aşağıdakilerle ilişkili bir artış olmuştur:

Bilgi işlem sistemlerinin performansının artırılması,

yüksek güç anahtarlama ihtiyaçları,

Artan ısı dağılımı ile elektronik bileşenlerin kullanımının artması.

İkincisi, yüksek güçlü ultra parlak LED'lere dayalı ışık kaynaklarının oluşturulmasına olan ilginin keskin bir şekilde arttığı LED aydınlatma teknolojisinde en açık şekilde ortaya çıkıyor. Yarı iletken LED'lerin ışık verimliliği halihazırda 100lm/W'a ulaştı. Bu tür ultra parlak LED'ler geleneksel akkor lambaların yerini alır ve aydınlatma teknolojisinin neredeyse tüm alanlarında kullanılır: sokak aydınlatma lambaları, otomotiv aydınlatması, acil durum aydınlatması, reklam tabelaları, LED paneller, göstergeler, şeritler, trafik ışıkları vb. Bu LED'ler monokrom renkleri ve anahtarlama hızları nedeniyle dekoratif aydınlatmalarda, dinamik aydınlatma sistemlerinde vazgeçilmez hale gelmiştir. Ayrıca, büyük ölçüde enerji tasarrufunun gerekli olduğu, sık bakımın pahalı olduğu ve elektriksel güvenlik gereksinimlerinin yüksek olduğu yerlerde kullanılması da avantajlıdır.

Araştırmalar LED'in çalışması sırasında elektriğin yaklaşık %65-85'inin ısıya dönüştüğünü gösteriyor. Ancak LED üreticisinin önerdiği termal rejimlere bağlı olarak LED'in kullanım ömrü 10 yıla ulaşabilir. Ancak termal rejim ihlal edilirse (genellikle bu, bağlantı noktası sıcaklığı 120 ... 125 ° C'nin üzerinde olan bir işlemdir), LED'in hizmet ömrü 10 kat düşebilir! Ve önerilen termal koşullara büyük ölçüde uyulmaması durumunda, örneğin, verici tipindeki LED'leri radyatör olmadan 5-7 saniyeden fazla açarken, LED ilk açılışta bile arızalanabilir. Geçiş sıcaklığının arttırılması ayrıca ışımanın parlaklığında bir azalmaya ve çalışma dalga boyunda bir kaymaya yol açar. Bu nedenle termal rejimi doğru hesaplamak ve mümkünse LED'in ürettiği ısıyı mümkün olduğunca dağıtmak çok önemlidir.

Başlıca üreticiler güçlü LED'ler Cree, Osram, Nichia, Luxeon, Seul Semiconductor, Edison Opto vb. gibi LED uygulamalarının dahil edilmesini ve genişletilmesini kolaylaştırmak için uzun süredir baskılı devre kartları üzerinde LED modülleri veya kümeleri şeklinde üretilmektedir. metal tabanlı (uluslararası sınıflandırmada IMPCB - Yalıtımlı Metal Baskılı Devre Kartı veya AL PCB - alüminyum tabanlı baskılı devre kartları).

Şekil 5

Alüminyum tabanlı bu baskılı devre kartları, bir radyatöre monte edildiğinde LED'in p-n bağlantı noktasından ısının kolayca uzaklaştırılmasını ve tüm hizmet ömrü boyunca çalışmasını sağlamayı sağlayan düşük ve sabit bir termal dirence sahiptir.

Bu tür baskılı devre kartlarının tabanlarında ısı iletkenliği yüksek malzemeler olarak bakır, alüminyum, çeşitli seramik türleri kullanılmaktadır.

Endüstriyel üretim teknolojisinin sorunları

Baskılı devre kartı teknolojisinin gelişiminin tarihi, kaliteyi artırmanın ve geliştirme sürecinde ortaya çıkan sorunların üstesinden gelmenin tarihidir.

İşte onun ayrıntılarından bazıları.

Açık delikli metalizasyonla üretilen baskılı devre kartları, en geniş uygulamalarına rağmen çok ciddi bir dezavantaja sahiptir. Yapıcı bir bakış açısından bakıldığında, bu tür baskılı devre kartlarındaki en zayıf halka, metalize direklerin yollardaki ve iletken katmanlardaki (pedler) birleşimidir. Metalize kolon ile iletken tabakanın bağlantısı pedin uç yüzü boyunca uzanır. Bağlantı uzunluğu bakır folyonun kalınlığına göre belirlenir ve genellikle 35 µm veya daha azdır. Vias duvarlarının galvanik kaplamasından önce kimyasal kaplama aşaması gelir. Kimyasal bakır, galvanik bakırın aksine daha gevşektir. Bu nedenle, metalize kolonun temas pedinin uç yüzeyi ile bağlantısı, mukavemet özellikleri açısından daha zayıf olan bir ara kimyasal bakır alt tabakası aracılığıyla gerçekleşir. Fiberglasın termal genleşme katsayısı bakırınkinden çok daha yüksektir. Epoksi reçinenin camsı geçiş sıcaklığından geçerken fark keskin bir şekilde artar. Baskılı devre kartının çeşitli nedenlerle yaşadığı termal şoklar sırasında, bağlantı çok yüksek mekanik yüklere ve kopmalara maruz kalır. Bunun sonucunda elektrik devresi bozulur ve elektrik devresinin performansı bozulur.

Pirinç. 6. Çok katmanlı baskılı devre kartlarında ara katman geçişleri: a) dielektrik astarsız, 6) dielektrik astarlı 1 - dielektrik, 2 - iç katmanın pedi, 3 - kimyasal bakır, 4 - galvanik bakır

Pirinç. Şek. 7. Katman katman oluşturma ile yapılan çok katmanlı bir baskılı devre kartının yapısının bir parçası: 1 - katmanlar arası geçiş, 2 - iç katmanın iletkeni, 3 - montaj pedi, 4 - dış iletken katman, 5 - dielektrik katmanlar

Çok katmanlı baskılı devre kartlarında, metalizasyondan önce yollardaki dielektriklerin alttan aşındırılması (kısmen çıkarılması) gibi ek bir işlem uygulanarak dahili yolların güvenilirliğinde bir artış sağlanabilir. Bu durumda, metalize direklerin temas pedleri ile bağlantısı sadece uç boyunca değil, aynı zamanda kısmen bu pedlerin dış halka şeklindeki bölgeleri boyunca da gerçekleştirilir (Şekil 6).

Çok katmanlı baskılı devre kartlarının metalize geçişlerinin daha yüksek güvenilirliği, çok katmanlı baskılı devre kartlarının katman katman oluşturma yöntemiyle üretilmesi teknolojisi kullanılarak elde edildi (Şekil 7). İletken elemanlar arasındaki bağlantılar baskılı katmanlar bu yöntemde yalıtım katmanının deliklerinde bakırın galvanik birikmesiyle gerçekleştirilir. Açık delikli kaplama yönteminin aksine bu durumda kanallar tamamen bakırla doldurulur. İletken katmanlar arasındaki bağlantı alanı çok daha genişler ve geometri farklılaşır. Bu tür bağlantıları kırmak o kadar kolay değil. Ve yine de bu teknoloji ideal olmaktan da uzaktır. "Galvanik bakır - kimyasal bakır - galvanizli bakır" geçişi hala devam ediyor.

Açık delikli metalizasyonla yapılan baskılı devre kartları en az dört (çok katmanlı en az üç) yeniden lehimlemeye dayanmalıdır. Kabartmalı baskılı devre kartları çok daha fazla sayıda (50'ye kadar) yeniden lehimlemeye olanak tanır. Geliştiricilere göre, kabartmalı baskılı devre kartlarındaki metalize vialar güvenilirliklerini azaltmıyor, aksine artırıyor. Bu kadar keskin bir niteliksel sıçramaya ne sebep oldu? Cevap basit. Kabartmalı baskılı devre kartlarının üretim teknolojisinde iletken katmanlar ve bunları birbirine bağlayan metalize sütunlar tek bir teknolojik döngüde (eş zamanlı olarak) uygulanır. Dolayısıyla “galvanik bakır – kimyasal bakır – galvanizli bakır” geçişi söz konusu değildir. Ancak bu kadar yüksek bir sonuç, başka bir yapıya geçişin bir sonucu olarak, baskılı devre kartlarının üretimi için en seri üretilen teknolojinin reddedilmesi sonucu elde edildi. Birçok nedenden dolayı açık deliklerin metalizasyon yönteminden vazgeçmek istenmez.

Nasıl olunur?

Temas pedleri ve metalize kapakların uçlarının birleşim yerinde bir bariyer tabakasının oluşmasının sorumluluğu esas olarak teknoloji uzmanlarına aittir. Bu sorunu çözmeyi başardılar. Baskılı devre kartlarının üretim teknolojisindeki devrim niteliğindeki değişiklikler, kimyasal metalizasyon aşamasını hariç tutan ve yalnızca yüzeyin ön aktivasyonuyla sınırlı olan deliklerin doğrudan metalleştirilmesi yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Dahası, doğrudan metalizasyon işlemleri, iletken bir filmin yalnızca ihtiyaç duyulan yerde - dielektrik yüzeyinde - görüneceği şekilde uygulanır. Sonuç olarak, doğrudan delikli kaplama yöntemiyle yapılan baskılı devre kartlarının kaplama yollarında herhangi bir bariyer tabakası kalmaz. Teknik bir çelişkiyi çözmenin güzel bir yolu değil mi?

Viaların kaplanmasıyla ilgili teknik çelişkinin de üstesinden gelinmesi mümkün oldu. Kaplama delikleri başka bir nedenden dolayı baskılı devre kartlarında zayıf bir halka haline gelebilir. Duvar kalınlığı ideal olarak yükseklikleri boyunca aynı olmalıdır. Aksi halde yine güven konusunda sorunlar yaşanır. Elektrokaplama işlemlerinin fiziksel kimyası buna karşı koyar. Kaplamalı yollardaki kaplamanın ideal ve gerçek profili şekil 2'de gösterilmektedir. 5. Deliğin derinliğindeki kaplamanın kalınlığı genellikle yüzeydekinden daha azdır. Sebepler çok farklı: eşit olmayan akım yoğunluğu, katodik polarizasyon, yetersiz elektrolit değişim oranı, vb. Modern baskılı devre kartlarında, metalize deliklerin çapı halihazırda 100 mikron sınırını geçmiştir ve yüksekliğin delik çapına oranı 100 mikrondur. bazı durumlarda 20:1'e ulaşır. Durum son derece karmaşık hale geldi. Fiziksel yöntemler (ultrason kullanmak, baskılı devre kartlarının deliklerindeki sıvı değişiminin yoğunluğunu arttırmak vb.) olanaklarını çoktan tüketmiştir. Elektrolitin viskozitesi bile önemli bir rol oynamaya başlar.

Pirinç. 8. Baskılı devre kartına kaplanacak olan yolun kesiti. 1 - dielektrik, 2 - delik duvarlarının ideal metalizasyon profili, 3 - delik duvarlarının gerçek metalizasyon profili,
4 - diren

Geleneksel olarak bu sorun, akım yoğunluğunun daha yüksek olduğu bölgelerde adsorbe edilen dengeleyici katkı maddeleri içeren elektrolitlerin kullanılmasıyla çözülür. Bu tür katkı maddelerinin emilimi akım yoğunluğuyla orantılıdır. Katkı maddeleri, keskin kenarlar ve bitişik alanlardaki (PCB yüzeyine daha yakın) aşırı kaplamayı ortadan kaldırmak için bir bariyer tabakası oluşturur.

Bu soruna farklı bir çözüm teorik olarak uzun zamandır biliniyordu, ancak bunu uygulamak oldukça yakın zamanda pratik olarak mümkün oldu - yüksek güçlü anahtarlamalı güç kaynaklarının endüstriyel üretimine hakim olduktan sonra. Bu yöntem, galvanik banyolar için darbeli (ters) güç kaynağı modunun kullanımına dayanmaktadır. Çoğu zaman doğru akım sağlanır. Bu meydana geldiğinde, kaplamanın birikmesi. Daha kısa bir süre için ters akım sağlanır. Eş zamanlı olarak biriken kaplamanın çözünmesi meydana gelir. Bu durumda eşit olmayan akım yoğunluğu (keskin köşelerde daha fazla) yalnızca faydalıdır. Bu nedenle kaplamanın çözünmesi ilk olarak ve büyük ölçüde baskılı devre kartının yüzeyinde meydana gelir. Bu teknik çözümde, teknik çelişkileri çözmek için bir dizi yöntem kullanılır: kısmen gereksiz bir eylem kullanın, zararı iyiliğe çevirin, sürekli bir süreçten dürtüsel bir sürece geçiş uygulayın, tam tersini yapın, vb. elde edilen sonuç bu “bukete” karşılık gelir. İleri ve geri darbelerin süresinin belirli bir kombinasyonuyla, deliğin derinliğinde baskılı devre kartının yüzeyinden daha büyük bir kaplama kalınlığı elde etmek bile mümkün hale gelir. Bu nedenle bu teknolojinin, PCB'lerdeki ara bağlantıların yoğunluğunun yaklaşık iki katına çıkmasına neden olan kör geçişlerin metalle (modern baskılı devre kartlarının bir özelliği) doldurulmasında vazgeçilmez olduğu kanıtlanmıştır.

Baskılı devre kartlarındaki metalize bağlantıların güvenilirliğiyle ilgili sorunlar yerel niteliktedir. Sonuç olarak, bir bütün olarak baskılı devre kartlarıyla ilgili olarak gelişim sürecinde ortaya çıkan çelişkiler de evrensel değildir. Her ne kadar bu tür baskılı devre kartları tüm baskılı devre kartları pazarında aslan payını işgal etse de.

Ayrıca geliştirme sürecinde teknoloji uzmanlarının karşılaştığı ancak tüketicilerin düşünmediği diğer sorunlar da çözülüyor. İhtiyaçlarımıza göre çok katmanlı baskılı devre kartlarını alıp uyguluyoruz.

Mikro minyatürleştirme

İlk aşamada, REA'nın hacimsel kurulumunda kullanılan baskılı devre kartlarına aynı bileşenler yerleştirildi, ancak sonuçların boyutlarını küçültmek için bazı iyileştirmeler yapıldı. Ancak en yaygın bileşenler, yeniden işleme gerek kalmadan baskılı devre kartlarına takılabilir.

Baskılı devre kartlarının ortaya çıkışıyla birlikte, baskılı devre kartlarında kullanılan bileşenlerin boyutunun küçültülmesi mümkün hale geldi ve bu da bu elemanların tükettiği çalışma voltajlarının ve akımlarının azalmasına yol açtı. 1954 yılından bu yana, Enerji Santralleri ve Elektrik Endüstrisi Bakanlığı, baskılı devre kartı kullanan Dorozhny tüplü taşınabilir radyo alıcısının seri üretimini gerçekleştirmektedir.

Minyatür yarı iletken amplifikatör cihazlarının ortaya çıkmasıyla - transistörler, baskılı devre kartları, ev aletlerinde, biraz sonra endüstride ve tek bir çip üzerinde birleştirilmiş elektronik devre parçalarının - fonksiyonel modüller ve mikro devrelerin ortaya çıkmasıyla birlikte, tasarımları sağlandı. yalnızca baskısız devre kartlarının kurulumu için.

Aktif ve pasif bileşenlerin boyutlarının giderek küçültülmesiyle birlikte yeni bir kavram ortaya çıktı: "Mikrominyatürleştirme".

Elektronik bileşenlerde bu, milyonlarca transistör içeren LSI ve VLSI'nin ortaya çıkmasıyla sonuçlandı. Görünümleri, harici bağlantıların sayısının arttırılmasını gerekli kıldı (Şekil 9.a'daki grafik işlemcinin temas yüzeyine bakın), bu da Şekil 9.b'de görülebileceği üzere iletken hatların kablolanmasında karmaşıklığa neden oldu. .

Böyle bir GPU paneli ve İşlemci ayrıca - üzerine işlemci çipinin yerleştirildiği küçük, çok katmanlı bir baskılı devre kartından, çip pinlerinin temas alanı ve ekli elemanlarla kablolanmasından (genellikle güç dağıtım sisteminin filtre kapasitörleri) başka bir şey değil

Şekil 9

Ve bu size şaka gibi gelmesin, Intel veya AMD'nin 2010 CPU'su da bir baskılı devre kartıdır ve üstelik çok katmanlıdır.

Şekil 9a

Baskılı devre kartlarının ve genel olarak elektronik teknolojisinin gelişimi, elemanlarının azaltılmasının bir yoludur; basılı yüzeyde sıkışmalarının yanı sıra elektronik teknolojisinin unsurlarının azaltılması. Bu durumda "elemanlar" altında, hem baskılı devre kartlarının (iletkenler, kanallar vb.) Kendi mülkü hem de süper sistemdeki elemanlar (baskılı devre düzeneği) - radyo elemanları anlaşılmalıdır. Mikrominyatürleştirmedeki en son hız, baskılı devre kartlarının ilerisindedir.

Mikroelektronik, VLSI'nin geliştirilmesiyle ilgilenmektedir.

Eleman tabanının yoğunluğundaki bir artış, bu eleman tabanının taşıyıcısı olan baskılı devre kartının iletkenlerinden de aynısını gerektirir. Bu bağlamda çözülmesi gereken pek çok sorun bulunmaktadır. Bu tür iki sorundan ve bunların nasıl çözüleceğinden daha ayrıntılı olarak bahsedeceğiz.

Baskılı devre kartlarının üretiminin ilk yöntemleri, bakır folyo iletkenlerin dielektrik bir alt tabakanın yüzeyine yapıştırılmasına dayanıyordu.

İletkenlerin genişliğinin ve iletkenler arasındaki boşlukların milimetre cinsinden ölçüldüğü varsayılmıştır. Bu versiyonda bu teknoloji oldukça verimliydi. Daha sonra minyatürleştirme elektronik Mühendisliği Ana çeşitleri (çıkarıcı, katkılı, yarı katkılı, kombine) bugün hala kullanılan baskılı devre kartlarının üretimi için başka yöntemlerin oluşturulmasını talep etti. Bu tür teknolojilerin kullanılması, eleman boyutları milimetrenin onda biri düzeyinde ölçülen baskılı devre kartlarının uygulanmasını mümkün kıldı.

Yaklaşık 0,1 mm (100 µm) PCB çözünürlük seviyelerine ulaşmak bir dönüm noktası olmuştur. Bir yandan bir sıra daha "aşağı" geçiş yaşandı. Öte yandan, bir tür niteliksel sıçrama. Neden? Çoğu modern baskılı devre kartının dielektrik alt tabakası, cam elyafı ile güçlendirilmiş bir polimer matrise sahip cam elyafı lamine plastiktir. Baskılı devre kartının iletkenleri arasındaki boşlukların azaltılması, cam filamentlerin kalınlığı veya bu filamentlerin fiberglasta birbirine geçmesindeki düğümlerin kalınlığı ile orantılı hale gelmelerine yol açmıştır. Ve iletkenlerin bu tür düğümlerle "kapalı" olduğu durum oldukça gerçek oldu. Sonuç olarak, fiberglasta bu iletkenleri "kapatan" tuhaf kılcal damarların oluşumu da gerçek oldu. Koşullarda yüksek nem kılcal damarlar sonuçta PCB iletkenleri arasındaki yalıtım seviyesinin bozulmasına yol açar. Ve daha kesin olmak gerekirse, bu normal nem koşullarında bile gerçekleşir. Fiberglasın kılcal yapılarında nem yoğuşması da normal koşullar altında not edilir.Nem her zaman yalıtım direnci seviyesini azaltır.

Bu tür baskılı devre kartları modern elektronik ekipmanlarda yaygın hale geldiğinden, baskılı devre kartlarına yönelik temel malzemeleri geliştirenlerin bu sorunu hâlâ geleneksel yöntemlerle çözmeyi başardıkları sonucuna varabiliriz. Peki bir sonraki önemli olayla başa çıkabilecekler mi? Başka bir niteliksel sıçrama zaten gerçekleşti.

Samsung uzmanlarının, iletken genişliği ve aralarında 8-10 mikron boşluk bulunan baskılı devre kartları üretme teknolojisinde ustalaştığı bildiriliyor. Ancak bu bir cam ipliğinin kalınlığı değil, cam elyafıdır!

Mevcut ve özellikle gelecekteki baskılı devre kartlarının iletkenleri arasındaki çok küçük boşluklarda yalıtım sağlama görevi zordur. Sorunun hangi yöntemlerle çözüleceğini (geleneksel mi yoksa geleneksel olmayan mı) ve çözülüp çözülmeyeceğini zaman gösterecek.

Pirinç. Şekil 10. Bakır folyonun gravür profilleri: a - ideal profil, b - gerçek profil; 1 - koruyucu katman, 2 - iletken, 3 - dielektrik

Baskılı devre kartlarında ultra küçük (ultra dar) iletkenlerin elde edilmesinde zorluklar yaşanıyordu. Birçok nedenden dolayı PCB üretim teknolojilerinde çıkarımlı yöntemler yaygınlaşmıştır. Çıkarma yöntemlerinde gereksiz folyo parçaları çıkarılarak bir elektrik devre modeli oluşturulur. İkinci Dünya Savaşı sırasında bile Paul Eisler, bakır folyoyu ferrik klorürle aşındırma teknolojisini geliştirdi. Bu tür iddiasız teknoloji hala radyo amatörleri tarafından kullanılıyor. endüstriyel teknolojiler bu "mutfak" teknolojisinden çok da uzak değil. Asitleme çözümlerinin bileşimi değişmedikçe ve süreç otomasyonunun unsurları ortaya çıkmadıkça.

Kesinlikle tüm aşındırma teknolojilerinin temel dezavantajı, aşındırmanın yalnızca istenen yönde (dielektriğin yüzeyine doğru) değil, aynı zamanda istenmeyen bir enine yönde de ilerlemesidir. İletkenlerin yanal alttan kesilmesi bakır folyonun kalınlığıyla orantılıdır (yaklaşık %70). Genellikle ideal bir iletken profili yerine mantar benzeri bir profil elde edilir (Şekil 10). İletkenlerin genişliği büyük olduğunda ve en basit baskılı devre kartlarında bile milimetre cinsinden ölçüldüğünde, iletkenlerin yan alt kesimlerini görmezden gelirler. İletkenlerin genişliği, yükseklikleriyle orantılı veya bundan daha azsa (bugünün gerçekleri), o zaman "yanal istekler" bu tür teknolojileri kullanmanın fizibilitesi konusunda şüphe uyandırır.

Uygulamada baskılı iletkenlerin yanal aşınma miktarı bir dereceye kadar azaltılabilir. Bu, aşındırma oranının arttırılmasıyla elde edilir; jet dökümü kullanarak (asit jetleri istenen yöne denk gelir - tabakanın düzlemine dik) ve başka yollarla. Ancak iletkenin genişliği yüksekliğine yaklaştığında bu tür iyileştirmelerin etkinliği açıkça yetersiz hale gelir.

Ancak fotolitografi, kimya ve teknolojideki ilerlemeler artık tüm bu sorunların çözülmesini mümkün kılıyor. Bu çözümler mikroelektronik teknolojilerinden alınmıştır.

Baskılı devre kartlarının üretimi için radyo amatör teknolojileri

Baskılı devre kartlarının amatör radyo koşullarında imalatının kendine has özellikleri vardır ve teknolojinin gelişmesi bu olanakları arttırmaktadır. Ancak süreçler onların temeli olmaya devam ediyor

Baskılı devre kartlarının evde ucuza nasıl yapılacağı sorusu, muhtemelen baskılı devre kartlarının ev aletlerinde yaygın olarak kullanıldığı geçen yüzyılın 60'lı yıllarından beri tüm radyo amatörlerini ilgilendiriyor. Ve eğer o zaman teknoloji seçimi o kadar da iyi olmasaydı, bugün, gelişme sayesinde modern teknoloji radyo amatörleri, herhangi bir pahalı ekipman kullanmadan, hızlı ve verimli bir şekilde baskılı devre kartları üretme fırsatına sahip oluyor. Ve bu fırsatlar sürekli olarak genişlemekte ve yaratımlarının kalitesini endüstriyel tasarımlara yaklaştırmalarına olanak tanımaktadır.

Aslında baskılı devre kartı üretim sürecinin tamamı beş ana aşamaya ayrılabilir:

• iş parçasının ön hazırlığı (yüzey temizliği, yağdan arındırma);
• koruyucu bir kaplamanın şu veya bu şekilde uygulanması;
• fazla bakırın levha yüzeyinden çıkarılması (dağlama);
• iş parçasının koruyucu kaplamadan temizlenmesi;
• delik delme, akı kaplama, kalaylama.

Biz sadece en yaygın "klasik" teknolojiyi ele alıyoruz; burada fazla bakır alanlar kimyasal aşındırma yoluyla tahta yüzeyinden çıkarılır. Ek olarak, örneğin bakırın frezeleme yoluyla veya elektrikli kıvılcım makinesi kullanılarak çıkarılması da mümkündür. Bununla birlikte, bu yöntemler ne amatör radyo ortamında ne de endüstride yaygın olarak kullanılmamaktadır (her ne kadar basit baskılı devre kartlarının tek miktarlarda çok hızlı bir şekilde üretilmesinin gerekli olduğu durumlarda bazen frezeleme yoluyla kart üretimi kullanılsa da).

Ve burada teknolojik sürecin ilk 4 noktasından bahsedeceğiz, çünkü sondaj bir radyo amatörünün sahip olduğu alet kullanılarak gerçekleştiriliyor.

Evde, endüstriyel tasarımlarla rekabet edebilecek çok katmanlı bir baskılı devre kartı yapmak imkansızdır, bu nedenle amatör radyo koşullarında genellikle çift taraflı baskılı devre kartları kullanılır ve mikrodalga cihaz tasarımlarında yalnızca çift taraflı olanlar kullanılır.

Ev PCB üretiminin, bir devre tasarlarken mümkün olduğunca çok sayıda yüzeye montaj bileşeni kullanmaya çalışması gerekse de, bu, bazı durumlarda neredeyse tüm devrenin kartın bir tarafına yönlendirilmesine izin verir. Bunun nedeni, şu ana kadar evde gerçekten mümkün olan viyaları metalleştirme teknolojisinin icat edilmemiş olmasıdır. Bu nedenle, eğer kart bir tarafa kablolanamıyorsa, kart üzerine monte edilmiş çeşitli bileşenlerin uçlarını yol olarak kullanarak ikinci tarafa kablolama yapmalısınız; bu durumda, kartın her iki tarafına da lehimlenmesi gerekecektir. Elbette, deliklerin kaplamasını değiştirmenin çeşitli yolları vardır (deliğe yerleştirilen ve tahtanın her iki tarafındaki raylara lehimlenen ince bir iletken kullanarak; özel kapaklar kullanarak), ancak bunların hepsinin önemli dezavantajları vardır ve kullanılması sakıncalıdır. kullanmak. İdeal olarak, pano minimum sayıda atlama teli kullanılarak yalnızca bir tarafa yönlendirilmelidir.

Şimdi baskılı devre kartı imalatının her aşaması üzerinde daha ayrıntılı olarak duralım.

İş parçasının ön hazırlığı

Bu aşama ilk aşamadır ve üzerine koruyucu bir kaplama uygulamak için gelecekteki baskılı devre kartının yüzeyinin hazırlanmasından oluşur. Genel olarak uzun bir süre boyunca yüzey temizleme teknolojisinde önemli bir değişiklik yaşanmadı. Tüm süreç, çeşitli aşındırıcı ürünler kullanılarak oksitlerin ve kirletici maddelerin levha yüzeyinden uzaklaştırılmasına ve ardından yağdan arındırılmasına indirgenmiştir.

Ağır kiri çıkarmak için ince taneli zımpara kağıdı (“sıfır”), ince aşındırıcı toz veya tahta yüzeyinde derin çizikler bırakmayan başka bir alet kullanabilirsiniz. Bazen baskılı devre kartının yüzeyini sert bir bulaşık süngeri ile yıkayabilirsiniz. deterjan veya toz (bu amaçlar için, bulaşıkları yıkamak için, bazı maddelerin küçük kalıntılarıyla keçeye benzeyen aşındırıcı bir bez kullanmak uygundur; genellikle böyle bir bez bir köpük kauçuğa yapıştırılır). Ayrıca baskılı devre kartının yüzeyi yeterince temizse, aşındırıcı işlemi tamamen atlayıp doğrudan yağdan arındırma işlemine geçebilirsiniz.

Baskılı devre kartı üzerinde yalnızca kalın bir oksit filmi varsa, baskılı devre kartının 3-5 saniye boyunca ferrik klorür çözeltisiyle işlenmesi ve ardından soğuk akan suda durulanmasıyla bu film kolayca çıkarılabilir. Bununla birlikte, şunu da belirtmek gerekir ki, her ikisinin de üretilmesi arzu edilir. bu operasyon koruyucu kaplamayı uygulamadan hemen önce veya sonrasında iş parçasını karanlık bir yerde saklayın, çünkü bakır ışıkta hızla oksitlenir.

Yüzey hazırlığının son adımı yağdan arındırmadır. Bunu yapmak için alkol, benzin veya asetonla nemlendirilmiş, lif bırakmayan yumuşak bir bez kullanabilirsiniz. Burada yağdan arındırıldıktan sonra tahta yüzeyinin temizliğine dikkat etmelisiniz, çünkü son zamanlarda kuruduktan sonra tahtada beyazımsı lekeler bırakan önemli miktarda yabancı madde içeren aseton ve alkol ortaya çıkmaya başladı. Eğer öyleyse, başka bir yağ çözücü aramalısınız. Yağdan arındırıldıktan sonra tahta akan su ile yıkanmalıdır. soğuk su. Bakır yüzeyinin su ile ıslanma derecesi gözlemlenerek temizliğin kalitesi kontrol edilebilir. Üzerinde damla oluşmayan ve su filminde kırılma olmayan, tamamen suyla ıslatılmış bir yüzey, normal temizlik seviyesinin bir göstergesidir. Bu su tabakasındaki bozulmalar yüzeyin yeterince temizlenmediğini gösterir.

Koruyucu kaplama

Koruyucu kaplamanın uygulanması PCB üretim sürecinin en önemli adımıdır ve üretilen kartın kalitesini %90 oranında belirleyen de budur. Şu anda amatör radyo ortamında koruyucu kaplama uygulamanın en popüler üç yöntemi vardır. Bunları, kullanılarak elde edilen tahtaların kalitesine göre artan sırada ele alacağız.

Her şeyden önce, iş parçasının yüzeyindeki koruyucu kaplamanın homojen, kusursuz, sınırları net ve asitleme çözeltisinin kimyasal bileşenlerine dayanıklı bir kütle oluşturması gerektiği açıklığa kavuşturulmalıdır.

Koruyucu kaplamanın manuel uygulanması

Bu yöntemde baskılı devre kartının çizimi bir çeşit yazı cihazı kullanılarak manuel olarak fiberglasa aktarılır. Son zamanlarda, boyası suyla yıkanmayan ve oldukça güçlü bir koruyucu tabaka veren çok sayıda işaretleyici satışa çıktı. Ayrıca manuel çizim için bir çizim kalemi veya boyayla dolu başka bir cihaz kullanabilirsiniz. Bu nedenle, örneğin, çizim için ince iğneli bir şırınganın kullanılması uygundur (iğne çapı 0,3-0,6 mm olan insülin şırıngaları bu amaç için en uygunudur), 5-8 mm uzunluğa kadar kesilir. Bu durumda çubuk şırıngaya yerleştirilmemelidir - kılcal etkinin etkisi altında boya serbestçe akmalıdır. Ayrıca istenilen çapı elde etmek için şırınga yerine ateşin üzerine gerilmiş ince bir cam veya plastik tüp kullanabilirsiniz. Borunun veya iğnenin kenarının işlenmesinin kalitesine özellikle dikkat edilmelidir: çizim sırasında tahtayı çizmemelidir, aksi takdirde zaten boyalı alanlar zarar görebilir. Bu tür cihazlarla çalışırken boya olarak, bir solvent, zaponlak ve hatta alkol içinde bir reçine çözeltisi ile seyreltilmiş bitümlü veya başka bir vernik kullanabilirsiniz. Bu durumda boyanın kıvamını, çizim sırasında serbestçe akacak, ancak aynı zamanda dışarı akmayacak ve iğnenin veya tüpün ucunda damla oluşturmayacak şekilde seçmek gerekir. Koruyucu bir kaplamanın manuel olarak uygulanması işleminin oldukça zahmetli olduğu ve yalnızca küçük bir tahtanın çok hızlı bir şekilde yapılmasının gerekli olduğu durumlarda uygun olduğu unutulmamalıdır. Elle çizim yaparken elde edilebilecek minimum iz genişliği 0,5 mm civarındadır.

"Lazer yazıcı ve ütü teknolojisi"ni kullanma

Bu teknoloji nispeten yakın zamanda ortaya çıktı, ancak basitliği nedeniyle hemen yaygınlaştı ve Yüksek kaliteÖdemeler alındı. Teknolojinin temeli, tonerin (lazer yazıcılarda baskıda kullanılan toz) herhangi bir alt tabakadan baskılı devre kartına aktarılmasıdır.

Bu durumda iki seçenek mümkündür: ya kullanılan alt tabaka dağlamadan önce tahtadan ayrılır ya da alt tabaka kullanılıyorsa alüminyum folyo, bakırla birlikte kazınır .

Bu teknolojiyi kullanmanın ilk aşaması, baskılı devre kartı modelinin ayna görüntüsünü alt tabaka üzerine basmaktır. Yazıcının yazdırma ayarları en yüksek baskı kalitesine ayarlanmalıdır (çünkü bu durumda en kalın toner katmanı uygulanır). Alt tabaka olarak ince kaplamalı kağıt (çeşitli dergi kapakları), faks kağıdı, alüminyum folyo, lazer yazıcı filmi, Oracal kendinden yapışkanlı film desteği veya başka bazı malzemeleri kullanabilirsiniz. Çok ince kağıt veya folyo kullanırsanız, bunları çevresine bir kalın kağıt parçasına yapıştırmanız gerekebilir. İdeal olarak yazıcının, bu tür bir sandviçin yazıcının içinde kırışmasını önleyen, bükülmeyen bir kağıt yoluna sahip olması gerekir. Büyük önem bu aynı zamanda folyo veya Oracal film tabanına yazdırırken de olur, çünkü toner bunlara çok zayıf yapışır ve kağıt yazıcının içinde katlanırsa, yazıcının füzerini temizlemek için birkaç hoş olmayan dakika harcamanız gerekme olasılığı yüksektir. yapışan toner kalıntıları. Yazıcının üst tarafa yazdırırken kağıdı yatay olarak kendi içinden besleyebilmesi en iyisidir (HP LJ2100'ün PCB uygulamaları için en iyi yazıcılardan biri olduğu gibi). HP LJ 5L, 6L, 1100 gibi yazıcı sahiplerini, Oracal'dan folyo veya taban üzerine baskı yapmaya çalışmamaları konusunda derhal uyarmak isterim - genellikle bu tür deneyler başarısızlıkla sonuçlanır. Ayrıca yazıcıya ek olarak, kalın bir toner tabakası uygulanması nedeniyle kullanımı bazen yazıcılara göre daha iyi sonuçlar veren bir fotokopi makinesi de kullanabilirsiniz. Alt tabaka için temel gereksinim, tonerden ayrılma kolaylığıdır. Ayrıca kağıt kullanılıyorsa tonerin içinde tüy bırakmaması gerekir. Bu durumda, iki seçenek mümkündür: ya tonerin tahtaya aktarılmasından sonra alt tabaka kolayca çıkarılır (lazer yazıcılar için bir film veya Oracal'dan bir taban olması durumunda) veya önceden suya batırılır ve ardından yavaş yavaş ayrılmış (kuşe kağıt).

Tonerin panele aktarılması, önceden temizlenmiş bir panele tonerli bir alt tabakanın uygulanmasından ve ardından tonerin erime noktasının biraz üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtılmasından oluşur. Bunun nasıl yapılacağına dair çok sayıda seçenek var, ancak en basiti alt tabakayı sıcak ütüyle tahtaya bastırmaktır. Aynı zamanda ütünün alt tabaka üzerindeki basıncını eşit olarak dağıtmak için aralarına birkaç kat kalın kağıt döşenmesi tavsiye edilir. Çok önemli bir konu ütünün sıcaklığı ve maruz kalma süresidir. Bu ayarlar her biri için değişir özel durum Bu nedenle iyi sonuçlar elde etmeden önce birden fazla deney yapmanız gerekebilir. Burada tek bir kriter var: Tonerin tahtanın yüzeyine yapışacak kadar erime süresi olmalı ve aynı zamanda izlerin kenarlarının kaymaması için yarı sıvı duruma ulaşma süresi de olmamalıdır. doğrulmak. Toneri panele "kaynakladıktan" sonra, alt tabakayı ayırmak gerekir (alt tabaka olarak alüminyum folyo kullanılması durumu hariç: hemen hemen tüm aşındırma çözümlerinde çözündüğü için ayrılmamalıdır). Oracal lazer yazıcı filmi ve tabanı, düz kağıt sıcak suda önceden ıslatma gerektirir.

Lazer yazıcıların yazdırma özelliklerinden dolayı, büyük katı çokgenlerin ortasındaki toner katmanının oldukça küçük olduğunu, dolayısıyla tahta üzerinde bu tür alanları kullanmaktan mümkün olduğunca kaçınmanız veya alt tabakayı çıkardıktan sonra, toner katmanının oldukça küçük olduğunu belirtmekte fayda var. panoya manuel olarak rötuş yapmak zorunda kalacaksınız. Genel olarak, bu teknolojinin kullanılması, bir miktar eğitimden sonra, rayların genişliğine ve aralarındaki boşluklara 0,3 mm'ye kadar ulaşılmasını mümkün kılar.

Bu teknolojiyi uzun yıllardır kullanıyorum (lazer yazıcı kullanıma sunulduğundan beri).

Fotorezistlerin uygulanması

Fotorezist, ışığa (genellikle ultraviyole yakın) duyarlı olan ve ışığa maruz kaldığında özelliklerini değiştiren bir maddedir.

Son zamanlarda, Rusya pazarında, özellikle ev kullanımı için uygun olan, aerosol ambalajında ​​çeşitli ithal fotorezistler ortaya çıktı. Bir fotorezist kullanmanın özü şu şekildedir: üzerine bir fotorezist tabakası uygulanmış bir tahtaya bir fotomask () uygulanır ve aydınlatılır, ardından fotorezistin aydınlatılmış (veya açıkta kalmayan) alanları özel bir madde ile yıkanır. genellikle kostik soda (NaOH) olan çözücü. Tüm fotorezistler iki kategoriye ayrılır: pozitif ve negatif. Pozitif fotorezistler için, tahtadaki iz, fotomask üzerindeki siyah alana karşılık gelir ve negatif olanlar için buna göre şeffaftır.

En yaygın olanı, kullanımı en uygun olan pozitif fotorezistlerdir.

Aerosol ambalajlarda pozitif fotorezistlerin kullanımı üzerinde daha ayrıntılı duralım. İlk adım fotoğraf maskesini hazırlamaktır. Evde, bir lazer yazıcıda tahta deseninin film üzerine basılmasıyla elde edilebilir. Bu durumda, yazıcı ayarlarında tüm toner tasarrufu ve baskı kalitesini iyileştirme modlarının devre dışı bırakılmasının gerekli olduğu fotoğraf maskesindeki siyah yoğunluğuna özel dikkat gösterilmelidir. Ek olarak, bazı şirketler bir fotoplotter üzerinde fotoğraf maskesi çıktısı sunarken, yüksek kaliteli bir sonuç garanti edilir.

İkinci aşamada, levhanın önceden hazırlanmış ve temizlenmiş yüzeyine ince bir fotorezist filmi uygulanır. Bu, yaklaşık 20 cm mesafeden püskürtülerek yapılır, bu durumda ortaya çıkan kaplamanın maksimum homojenliği için çaba gösterilmelidir. Ayrıca püskürtme işlemi sırasında toz kalmamasını sağlamak çok önemlidir - fotorezistin içine giren her toz parçacığı kaçınılmaz olarak tahta üzerinde iz bırakacaktır.

Bir fotorezist tabakası uyguladıktan sonra elde edilen filmin kurutulması gerekir. Bunu 70-80 derecelik bir sıcaklıkta yapmanız önerilir ve önce yüzeyi düşük bir sıcaklıkta kurutmanız ve ancak daha sonra sıcaklığı kademeli olarak istenen değere getirmeniz gerekir. Belirtilen sıcaklıkta kuruma süresi yaklaşık 20-30 dakikadır. Aşırı durumlarda, tahtanın oda sıcaklığında 24 saat kurutulmasına izin verilir. Fotorezist uygulanan levhalar karanlık ve serin bir yerde saklanmalıdır.

Fotorezistin uygulanmasından sonraki bir sonraki adım pozlamadır. Aynı zamanda, tahtanın üzerine ince bir cam veya üzerine bastırılan bir fotoğraf maskesi yerleştirilir (baskı tarafı tahtaya gelecek şekilde, bu pozlama sırasında netliğin artmasına yardımcı olur). Presleme için yeterince küçük plaka boyutlarıyla, emülsiyondan yıkanmış bir fotoğraf plakası kullanılabilir. Çoğu modern fotorezistin maksimum spektral hassasiyet bölgesi ultraviyole aralığında olduğundan, aydınlatma için spektrumda büyük miktarda UV radyasyonu içeren bir lambanın (DRSH, DRT, vb.) kullanılması arzu edilir. Aşırı durumlarda güçlü bir ksenon lamba kullanabilirsiniz. Pozlama süresi birçok faktöre bağlıdır (lambanın türü ve gücü, lambadan panele olan mesafe, fotorezist katmanın kalınlığı vb.) ve deneysel olarak seçilir. Ancak genel olarak maruz kalma süresi, doğrudan güneş ışığına maruz kalsa bile genellikle 10 dakikayı geçmez.

(Plastik, görünür ışıkta şeffaf, UV radyasyonunu güçlü bir şekilde emdikleri için presleme için plakaların kullanılmasını önermiyorum)

Çoğu fotorezistin geliştirilmesi, litre suya 7 gram kostik soda (NaOH) çözeltisi ile gerçekleştirilir. 20-25 derece sıcaklığa sahip, taze hazırlanmış bir çözelti kullanmak en iyisidir. Geliştirme süresi fotorezist filmin kalınlığına bağlıdır ve 30 saniye ile 2 dakika arasında değişir. Geliştirmeden sonra, fotorezist asitlere karşı dayanıklı olduğundan tahta ortak çözeltilerle kazınabilir. Yüksek kaliteli fotoğraf maskeleri kullanıldığında, fotorezist kullanımı 0,15-0,2 mm genişliğe kadar izler elde etmeyi mümkün kılar.

Gravür

Bakırın kimyasal aşındırılması için birçok bileşim vardır. Hepsi reaksiyonun hızı, reaksiyon sonucunda açığa çıkan maddelerin bileşimi ve çözeltiyi hazırlamak için gerekli kimyasal reaktiflerin mevcudiyeti bakımından farklılık gösterir. Aşağıda en popüler dekapaj çözümleri hakkında bilgi bulunmaktadır.

Ferrik klorür (FeCl)

Belki de en ünlü ve popüler reaktif. Kuru ferrik klorür, doymuş altın sarısı bir çözelti elde edilene kadar suda çözünür (bu, bir bardak su başına yaklaşık iki yemek kaşığı gerektirir). Bu çözeltideki aşındırma işlemi 10 ila 60 dakika kadar sürebilir. Süre çözeltinin konsantrasyonuna, sıcaklığa ve çalkalamaya bağlıdır. Karıştırmak reaksiyonu büyük ölçüde hızlandırır. Bu amaçla çözeltinin hava kabarcıkları ile karışmasını sağlayan bir akvaryum kompresörünün kullanılması uygundur. Çözelti ısıtıldığında reaksiyon da hızlanır. Aşındırma işleminden sonra levha bol su ile, tercihen sabunla (asit kalıntılarını nötralize etmek için) yıkanmalıdır. Bu çözümün dezavantajları arasında reaksiyon sırasında tahta üzerinde biriken ve dağlama işleminin normal seyrini engelleyen atık oluşumunun yanı sıra nispeten düşük reaksiyon hızı yer alır.

amonyum persülfat

Hafif kristalli madde, 35 g maddenin 65 g suya oranına göre suda çözünür. Bu çözeltideki dağlama işlemi yaklaşık 10 dakika sürer ve bakır kaplamanın kazınacak alanına bağlıdır. Reaksiyon için en uygun koşulları sağlamak için çözeltinin yaklaşık 40 derecelik bir sıcaklığa sahip olması ve sürekli karıştırılması gerekir. Aşındırma işleminden sonra tahta akan suda yıkanmalıdır. Bu çözümün dezavantajları gerekli bakımın sağlanması ihtiyacını içerir. sıcaklık rejimi ve karıştırma.

Çözüm hidroklorik asit(HCl) ve hidrojen peroksit (H202)

- Bu çözeltiyi hazırlamak için 770 ml suya 200 ml %35 hidroklorik asit ve 30 ml %30 hidrojen peroksit ekleyin. Bitmiş çözelti, hidrojen peroksitin ayrışması sırasında gaz açığa çıktığı için hava geçirmez şekilde kapatılmamış koyu renkli bir şişede saklanmalıdır. Dikkat: Bu solüsyonu kullanırken kostik kimyasallarla çalışırken tüm önlemlerin alınması gerekir. Tüm çalışmalar yalnızca temiz havada veya bir başlık altında yapılmalıdır. Çözeltinin cilde teması halinde derhal bol su ile yıkanması gerekir. Aşındırma süresi büyük ölçüde çözeltinin çalkalanmasına ve sıcaklığına bağlıdır ve oda sıcaklığında iyice karıştırılmış taze bir çözelti için 5-10 dakika civarındadır. Çözeltiyi 50 derecenin üzerine ısıtmayın. Aşındırma işleminden sonra tahta akan su ile durulanmalıdır.

Aşındırma sonrası bu çözelti H 2 O 2 eklenerek eski haline getirilebilir. Gerekli miktarda hidrojen peroksitin değerlendirilmesi görsel olarak gerçekleştirilir: çözeltiye batırılmış bakır levha kırmızıdan koyu kahverengiye kadar yeniden boyanmalıdır. Solüsyonda kabarcıkların oluşması, aşındırma reaksiyonunu yavaşlatan fazla miktarda hidrojen peroksit olduğunu gösterir. Bu çözümün dezavantajı, onunla çalışırken tüm önlemlere sıkı sıkıya bağlı kalma ihtiyacıdır.

Çözüm sitrik asit ve Radiokot'tan hidrojen peroksit

100 ml eczanede %3 hidrojen peroksit, 30 gr sitrik asit ve 5 gr tuz çözülür.

Bu çözelti, 35 µm kalınlığındaki 100 cm2 bakırı aşındırmak için yeterli olmalıdır.

Solüsyonun hazırlanmasında tuzdan kaçınılamaz. Katalizör rolü oynadığı için aşındırma işleminde pratik olarak tüketilmez. Peroksit %3 daha fazla seyreltilmemelidir. diğer bileşenler eklendiğinde konsantrasyonu azalır.

Ne kadar çok hidrojen peroksit (hidroperit) eklenirse, işlem o kadar hızlı ilerleyecektir, ancak aşırıya kaçmayın - çözelti saklanmaz, yani. yeniden kullanılmaz, bu da hidroperitin aşırı kullanılacağı anlamına gelir. Aşırı peroksit, dekapaj sırasında bol miktarda "kabarcık" ile kolayca tespit edilebilir.

Bununla birlikte sitrik asit ve peroksit ilavesi oldukça kabul edilebilir ancak taze bir çözelti hazırlamak daha rasyoneldir.

İş parçası temizliği

Tahtanın aşındırılmasından ve yıkanmasından sonra yüzeyinin koruyucu kaplamadan temizlenmesi gerekir. Bu herhangi bir şeyle yapılabilir organik çözücüörneğin aseton.

Daha sonra tüm delikleri açmanız gerekiyor. Bu keskinleştirilmiş bir matkapla yapılmalıdır. azami hız elektrik motoru. Koruyucu bir kaplama uygulanırken temas pedlerinin merkezlerinde boş alan kalmamışsa, önce deliklerin işaretlenmesi gerekir (bu, örneğin bir çekirdek ile yapılabilir). Bundan sonra, kartın arka tarafındaki kusurlar (saçak) havşa açma ile ve bakır üzerine çift taraflı baskılı devre kartı üzerinde - manuel bir kelepçede yaklaşık 5 mm çapında bir matkapla bir tur döndürülerek giderilir. kuvvet uygulamadan delin.

Bir sonraki adım, tahtayı akı ile kaplamak ve ardından kalaylama yapmaktır. Özel akıları kullanabilirsiniz endüstriyel üretim(En iyisi suyla yıkanabilir veya hiç durulamaya gerek yoktur) veya tahtayı alkoldeki zayıf bir reçine çözeltisiyle kaplayın.

Kalaylama iki şekilde yapılabilir:

Lehim daldırma

Bir havya ve lehimle emprenye edilmiş metal bir örgünün yardımıyla.

İlk durumda, bir demir banyosu yapmak ve onu az miktarda düşük erime noktalı lehim (Gül veya Tahta alaşımı) ile doldurmak gerekir. Lehimin oksidasyonunu önlemek için eriyik tamamen bir gliserin tabakası ile kaplanmalıdır. Banyoyu ısıtmak için ters demir veya elektrikli ocak kullanabilirsiniz. Levha eriyiğe daldırılır ve daha sonra sert kauçuk bir silecek ile fazla lehimin aynı anda çıkarılmasıyla çıkarılır.

Çözüm

Bu materyalin okuyucuların baskılı devre kartlarının tasarımı ve üretimi hakkında fikir edinmelerine yardımcı olacağını düşünüyorum. Ve elektronikle uğraşmaya başlayanlar için bunları evde yapmanın temel becerilerini edinin Baskılı devre kartlarını daha iyi tanımak için [L.2] okumasını tavsiye ederim. İnternetten indirilebilir.

Edebiyat

1. Politeknik Sözlüğü. Editör kadrosu: Inglinsky A. Yu ve diğerleri M.: Sovyet Ansiklopedisi. 1989.
2. Medvedev A. M. Baskılı devre kartları. Yapılar ve malzemeler. Moskova: Teknosfer. 2005.
3. Baskılı devre kartı teknolojisinin geçmişinden // Electronics-NTB. 2004. Sayı 5.
4. Elektronik teknolojisinin yenilikleri. Intel, 3D transistörler çağını başlatıyor. Geleneksel düzlemsel cihazlara alternatif // Elektronika-NTB. 2002. Sayı 6.
5. Gerçekten üç boyutlu mikro devreler - ilk yaklaşım // Bileşenler ve teknolojiler. 2004. Sayı 4.
6. Mokeev M. N., Lapin M. S. Dokuma devre kartları ve kabloların üretimi için teknolojik süreçler ve sistemler. L.: LDNTP 1988.
7. Volodarsky O. Bu bilgisayar bana uygun mu? Kumaşa dokunan elektronik modaya dönüşüyor // Electronics-NTB. 2003. Sayı 8.
8. Medvedev AM Baskılı devre kartı üretim teknolojisi. Moskova: Teknosfer. 2005.
9. Medvedev A. M. Baskılı devre kartlarının dürtü metalizasyonu // Elektronik endüstrisindeki teknolojiler. 2005. 4 numara
10. Baskılı devre kartları - geliştirme hatları, Vladimir Urazaev,

Elektronik baskılı devre kartı (Rusça kısaltma - PP, İngilizce - PCB), birbirine bağlı mikroelektronik bileşenlerin yerleştirildiği bir levha paneldir. Baskılı devre kartları, basit apartman zillerinden ev radyolarına, stüdyo radyolarından karmaşık radar ve bilgisayar sistemlerine kadar çeşitli elektronik ekipmanların bir parçası olarak kullanılır. Teknolojik olarak elektronikte baskılı devre kartlarının imalatı, iletken bir "film" malzemesiyle bağlantıların oluşturulmasını içerir. Böyle bir malzeme, alt tabaka adını alan bir yalıtkan plaka üzerine uygulanır ("baskı").

Elektronik baskılı devre kartları sistemlerin oluşumu ve geliştirilmesi yolunun başlangıcını işaret etti elektrik bağlantıları 19. yüzyılın ortalarında geliştirildi.

Metal şeritler (çubuklar) başlangıçta ahşap bir tabana monte edilen hacimli elektrikli bileşenler için kullanıldı.

Yavaş yavaş metal şeritler iletkenlerin yerini vidalarla değiştirdi terminal blokları. Ahşap taban da modernize edilerek metal tercih edildi.

Prototip böyle görünüyordu modern üretim PP. 19. yüzyılın ortalarında benzer tasarım çözümleri kullanıldı.

Kompakt, küçük boyutlu elektronik parçaların kullanılması uygulaması benzersiz çözüm temel olarak. Ve böylece, 1925'te Charles Ducasse (ABD) adında biri böyle bir çözüm buldu.

Amerikalı bir mühendis, yalıtımlı bir plaka üzerinde elektrik bağlantılarını düzenlemenin benzersiz bir yolunu önerdi. Devre şemasını plakaya aktarmak için elektriksel olarak iletken mürekkep ve bir şablon kullandı.

Kısa bir süre sonra - 1943'te İngiliz Paul Eisler, bakır folyo üzerine iletken devrelerin aşındırılması buluşunun da patentini aldı. Mühendis, folyo malzemeyle lamine edilmiş bir yalıtkan plaka kullandı.

Bununla birlikte, Eisler teknolojisinin aktif kullanımı yalnızca 1950-60 döneminde, mikroelektronik bileşenlerin - transistörlerin üretiminde icat edilip ustalaşıldıklarında fark edildi.

Çok katmanlı baskılı devre kartlarında açık delikler açma teknolojisi 1961'de Hazeltyne (ABD) tarafından patentlendi.

Böylece elektronik parçaların yoğunluğunun artması ve bağlantı hatlarının birbirine yakın düzenlenmesi sayesinde baskılı devre kartı tasarımında yeni bir dönem açıldı.

Elektronik baskılı devre kartı - imalat

Sürecin genelleştirilmiş vizyonu: bireysel elektronik parçalar, yalıtkan alt tabakanın tüm alanına dağıtılır. Kurulan bileşenler daha sonra devre devrelerine lehimlenir.

Temas "parmakları" (pimler) olarak adlandırılanlar, alt tabakanın en uç bölgelerinde bulunur ve sistem konektörleri görevi görür.

Temas "parmakları" aracılığıyla çevresel baskılı devre kartlarıyla iletişim veya harici kontrol devrelerinin bağlantısı düzenlenir. Elektronik baskılı devre kartı, aynı anda bir işlevi veya birkaç işlevi destekleyen bir devrenin kablolanması için tasarlanmıştır.

Üç tip elektronik baskılı devre kartı üretilmektedir:

1. Tek taraflı.
2. İki taraflı.
3. Çok katmanlı.

Tek taraflı baskılı devre kartları, parçaların yalnızca bir tarafa yerleştirilmesiyle ayırt edilir. Devrenin tüm parçaları uymuyorsa tek taraflı tahta, iki taraflı bir seçenek kullanılır.

Yüzey malzemesi

Baskılı devre kartlarında geleneksel olarak kullanılan alt tabaka genellikle epoksi reçine ile birleştirilmiş cam elyafından yapılır. Alt tabaka bir veya her iki tarafta bakır folyo ile kaplanmıştır.

Yine bakır filmle kaplanmış fenolik reçine kağıdına dayalı elektronik baskılı devre kartlarının üretiminin uygun maliyetli olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, tüketici elektroniğinin donatılmasında diğer varyasyonlardan daha sık kullanılır.

Kablolama, alt tabakanın bakır yüzeyinin kaplanması veya aşındırılmasıyla gerçekleştirilir. Bakır raylar korozyona karşı koruma sağlamak için kalay-kurşun bileşimi ile kaplanmıştır. Baskılı devre kartları üzerindeki kontak pimleri bir kalay tabakasıyla, ardından nikelle ve son olarak yaldızla kaplanır.

Ciltleme işlemlerinin gerçekleştirilmesi

Yüzeye montaj teknolojisi, düz (J şeklinde) veya açılı (L şeklinde) dalların kullanımını içerir. Bu tür dallanmalar nedeniyle her elektronik parça doğrudan baskılı devreye bağlanır.

Karmaşık bir macun (yapıştırıcı+flux+lehim) kullanılarak elektronik parçalar geçici olarak temas noktasında tutulur. Tutma, baskılı devre kartı fırına yerleştirilinceye kadar devam eder. Burada lehim erir ve devre parçalarını birbirine bağlar.

Bileşen yerleştirmenin karmaşıklığına rağmen yüzeye montaj teknolojisinin bir başka önemli avantajı daha vardır.

Bu teknik, eski açık delik yönteminde uygulandığı gibi, zaman alıcı delme işlemini ve yapıştırma contalarının kullanılmasını ortadan kaldırır. Ancak her iki teknoloji de aktif olarak kullanılmaya devam ediyor.

Elektronik devre kartı tasarımı

Her bir elektronik devre kartı (kart grubu) benzersiz işlevsellik için tasarlanmıştır. Elektronik PCB tasarımcıları, devreyi baskılı devre kartı üzerine yerleştirmek için tasarım sistemlerine ve özel "yazılımlara" yöneliyorlar.

İletken izler arasındaki boşluk genellikle 1 mm'den fazla olmayan değerlerle ölçülür. Bileşen iletkenleri veya temas noktaları için delik konumları hesaplanır.

Tüm bu bilgiler sondaj makinesini kontrol eden bilgisayarın yazılımının formatına dönüştürülür. Benzer şekilde, elektronik baskılı devre kartlarının üretimi için otomatik bir tane programlanmıştır.

Devre şeması hazırlandıktan sonra devrenin (maskenin) negatif görüntüsü şeffaf bir plastik tabakaya aktarılır. Negatif görüntünün devre görüntüsüne dahil olmayan alanları siyahla işaretlenir ve devrenin kendisi şeffaf kalır.

Elektronik baskılı devre kartlarının endüstriyel üretimi

Elektronikte baskılı devre kartlarının üretilmesine yönelik teknolojiler, temiz bir çevreye sahip üretim koşulları sağlar. Endüstriyel tesislerin atmosferi ve nesneleri, kirliliğin varlığı açısından otomasyonla kontrol edilir.

Birçok elektronik baskılı devre kartı üreticisi firma benzersiz üretimler uygulamaktadır. Ve standart formda, çift taraflı baskılı devre kartının üretimi geleneksel olarak aşağıdaki adımları içerir:

Baz yapımı

1. Fiberglas alınıp proses modülünden geçirilir.
2. Epoksi reçine ile emprenye edilmiştir (daldırma, püskürtme).
3. Fiberglas, alt tabakanın istenen kalınlığına kadar makinede yuvarlanır
4. Alt tabakayı bir fırında kurutmak ve büyük paneller halinde katlamak.
5. Paneller, bakır folyo ve yapışkan kaplamalı destek ile dönüşümlü olarak yığınlar halinde düzenlenmiştir.

Son olarak istifler, 170°C sıcaklıkta ve 700 kg/mm2 basınçta bir presin altına yerleştirilir ve 1-2 saat süreyle preslenir. Epoksi reçine sertleşir, bakır folyo basınç altında alt tabaka malzemesine bağlanır.

Delme ve kalaylama delikleri

1. Alt tabakanın birkaç paneli alınır, üst üste istiflenir ve sağlam bir şekilde sabitlenir.
2. Katlanmış yığın, şematik çizime göre deliklerin açıldığı bir CNC makinesine yerleştirilir.
3. Açılan delikler fazla malzemeden temizlenir.
4. İletken deliklerin iç yüzeyleri bakırla kaplıdır.
5. İletken olmayan delikler kaplanmamış olarak bırakılır.

Baskılı devre kartının devre şemasının üretilmesi

Toplama veya çıkarma prensibi kullanılarak bir PCB yerleşim şablonu oluşturulur. Katkı maddesi seçeneğinde ise alt tabaka istenilen desende bakır ile kaplanır. Bu durumda devrenin dışındaki kısım işlenmeden kalır.

Çıkarma işlemi öncelikle alt tabakanın genel yüzeyini kapsar. Daha sonra diyagram çiziminde yer almayan ayrı bölümler kazınır veya kesilir.

Ekleme süreci nasıl gidiyor?

Substratın folyo yüzeyi önceden yağdan arındırılır. Paneller bir vakum odasından geçer. Vakum nedeniyle, pozitif fotodirençli malzeme tabakası tüm folyo alanı boyunca sıkıca sıkıştırılır.

Bir fotorezist için pozitif malzeme, ultraviyole radyasyon altında çözünme kabiliyetine sahip bir polimerdir. Vakum koşulları, folyo ile fotorezist arasındaki olası artık havayı hariç tutar.

Devre şablonu fotorezistin üzerine yerleştirilir ve ardından paneller yoğun ultraviyole ışığa maruz bırakılır. Maske devrenin alanlarını şeffaf bıraktığından bu noktalardaki fotorezist UV radyasyonuna maruz kalır ve çözülür.

Daha sonra maske çıkarılır ve paneller alkalin solüsyonla tozlanır. Bu tür bir geliştirici, ışınlanmış fotorezistin devre deseni alanlarının sınırları boyunca çözülmesine yardımcı olur. Böylece bakır folyo alt tabakanın yüzeyinde açıkta kalır.

Daha sonra paneller bakırla galvanizlenir. bakır folyo Galvanizleme işleminde katot görevi görür. Açık alanlar 0,02-0,05 mm kalınlığa kadar galvanizlenir. Fotorezistin altında kalan alanlar galvanizlenmez.

Bakır boşanmaları ayrıca kalay-kurşun bileşimi veya başka bir koruyucu kaplama ile kaplanır. Bu eylemler bakırın oksidasyonunu önler ve üretimin bir sonraki aşamasına direnç oluşturur.

Atık fotorezist, asidik bir solvent ile substrattan çıkarılır. Devre modeli ile kaplama arasındaki bakır folyo açığa çıkar. PCB devresi bakırı kalay-kurşun bileşiği ile korunduğu için buradaki iletken asitten etkilenmez.

Elektronik devre kartlarının endüstriyel üretimi için teknik