Malzemelerin fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenen spesifikasyonları karşılamalı ve standart teknik spesifikasyonlara uygun olarak yüksek kaliteli PP üretimini sağlamalıdır. Levhaların üretimi için lamine plastikler kullanılır - bakır saflığı en az% 99,5 olan 5, 20, 35, 50, 70 ve 105 mikron kalınlığında elektrolitik bakır folyo ile kaplanmış folyo dielektrikler, en az 0,4–0,5 mikron yüzey pürüzlülüğü, 500 × 700 mm boyutlarında ve 0,06–3 mm kalınlığında levhalar halinde sağlanır . Lamine plastikler yüksek kimyasal ve termal dirence, %0,2–0,8'den fazla olmayan nem emilimine, 5–20 saniye termal şoka (260°C) dayanıklı olmalıdır. Dielektriklerin 40°C'de yüzey direnci ve bağıl nem 4 gün içinde %93. en az 10 4 MΩ olmalıdır. Dielektrik maddenin özgül hacim direnci 5·10 11 Ohm·cm'den az değildir. Folyonun tabana yapışma mukavemeti (şerit 3 mm genişliğinde) 12 ila 15 MPa arasındadır. Lamine plastiklerde temel olarak, getinaklar , fenolik reçine ile emprenye edilmiş sıkıştırılmış yalıtım kağıdı katmanları, cam elyafı - epoksifenol reçine ile emprenye edilmiş sıkıştırılmış cam elyafı tabakaları ve diğer malzemelerdir (Tablo 2.1).

Tablo 2.1. Levha üretimi için ana malzemeler.

Normal şartlar altında yeterli elektrik yalıtım özelliklerine sahip olan Getinaks iklim koşulları, iyi işlenebilirlik ve düşük maliyet, ev tipi REA üretiminde uygulama bulmuştur. Elektronik bilgi işlem ekipmanı, iletişim teknolojisi ve ölçüm ekipmanının bir parçası olarak çok çeşitli çalışma sıcaklıklarına (-60 ... + 180 ° С) sahip zorlu iklim koşullarında çalıştırılan PCB'ler için daha pahalı cam tekstiller kullanılır. Çok çeşitli çalışma sıcaklıkları ile ayırt edilirler, düşük (0,2 - 0,8 %) su emme, yüksek hacim ve yüzey direnci değerleri, eğilmeye karşı direnç. Dezavantajlar - termal şoklar sırasında folyonun soyulması, delikler açılırken reçinenin kaplanması olasılığı. Güç kaynaklarında kullanılan dielektriklerin (HPF, GPPV, SPNF, STNF) yangın direncinin arttırılması, alev geciktiricilerin (örneğin tetrabromodifenilpropan) bileşimlerine dahil edilmesiyle sağlanır.

Folyo dielektriklerin üretimi için, esas olarak elektrolitik bakır folyo kullanılır, baskılı devrenin doğru bir şekilde yeniden üretilmesini sağlamak için bir tarafı pürüzsüz bir yüzeye (sekizinci saflık sınıfından düşük olmamalıdır) sahip olmalıdır ve diğer tarafı, dielektrik ile iyi yapışma için en az 3 mikronluk bir mikro pürüzlülük yüksekliği ile pürüzlü olmalıdır. Bunu yapmak için, folyo bir sodyum hidroksit çözeltisi içinde elektrokimyasal oksidasyona tabi tutulur. Dielektriklerin folyolanması, 160–180°C sıcaklıkta ve 5–15 MPa basınçta preslenerek gerçekleştirilir.

Seramik malzemeler, 20–700°C sıcaklık aralığında çok az değişen yüksek mekanik dayanım, elektriksel ve geometrik parametrelerin kararlılığı, düşük (%0,2'ye kadar) su emme ve vakumda ısıtıldıklarında gaz çıkışı ile karakterize edilirler, ancak kırılgandırlar ve yüksek maliyetlidirler.

Levhaların metal tabanı olarak çelik ve alüminyum kullanılmaktadır. Çelik tabanlarda, akım taşıyan bölümlerin izolasyonu, magnezyum, kalsiyum, silikon, bor, alüminyum oksitler veya bunların karışımları, bir bağlayıcı (polivinil klorür, polivinil asetat veya metil metakrilat) ve bir plastikleştirici içeren özel emayeler kullanılarak gerçekleştirilir. Film, merdaneler arasında yuvarlanarak ve ardından fırınlanarak tabana uygulanır. Anodik oksidasyon ile alüminyum yüzeyinde 10 2 - 10 3 MΩ yalıtım direncine sahip birkaç on ila yüzlerce mikrometre kalınlığında bir yalıtım tabakası elde edilir. Eloksallı alüminyumun termal iletkenliği 200 W/(m K) ve çeliğinki 40 W/(m K)'dir. Mikrodalga PP'nin temeli olarak polar olmayan (PTFE, polietilen, polipropilen) ve polar (polistiren, polifenilen oksit) polimerler kullanılır. Mikrodalga aralığındaki mikroplakaların ve mikro montajların üretimi için, kararlı olan seramik malzemeler de kullanılır. elektriksel özellikler ve geometrik parametreler.

Poliamid film, yüksek çekme mukavemeti, kimyasal direnç, yangın direnci ile esnek devre kartlarının imalatında kullanılır. Sıvı nitrojen sıcaklıklarından silikon-altın ötektik lehimleme sıcaklıklarına (400°C) kadar esnekliğini kaybetmediği için polimerler arasında en yüksek sıcaklık stabilitesine sahiptir. Ek olarak, vakumda düşük gaz çıkışı, radyasyon direnci ve delme sırasında kaplama olmaması ile karakterize edilir. Dezavantajları - artan su emilimi ve yüksek maliyet.

Şema çiziminin oluşturulması.

Metalleştirme ve aşındırma işlemlerini gerçekleştirirken, gerekli konfigürasyonun bir desenini veya koruyucu bir kabartmasını çizmek gerekir. Çizim, ince çizgilerin doğru şekilde yeniden üretildiği net sınırlara sahip olmalı, dağlama solüsyonlarına dirençli olmalı, levhaları ve elektrolitleri kirletmemeli ve işlevlerini yerine getirdikten sonra kolayca çıkarılmalıdır. Basılı bir kablolama modelinin bir folyo dielektrik üzerine aktarılması, net baskı, ofset baskı ve fotoğraf baskısı yöntemleriyle gerçekleştirilir. Yöntem seçimi, kartın tasarımına, gerekli doğruluk ve montaj yoğunluğuna ve seri üretime bağlıdır.

Izgara yöntemi diyagram çizmek, minimum iletken genişliği ve aralarındaki mesafe > 0,5 mm, görüntü çoğaltma doğruluğu ± 0,1 mm olan panoların toplu ve büyük ölçekli üretimi için en uygun maliyetli yöntemdir. Sonuç olarak, tahtaya, gerekli desenin açık ağ hücreleri tarafından oluşturulduğu bir ağ şablonundan kauçuk bir spatula (çekçek) ile zorlayarak aside dayanıklı özel bir boya uygulamaktır (Şekil 2.4).

Bir şablonun üretimi için, tel kalınlığı 30–50 mikron ve dokuma sıklığı 1 cm'de 60–160 iplik olan paslanmaz çelik metal ağlar, daha iyi esnekliğe sahip metalize naylon elyaf, iplik kalınlığı 40 mikron ve dokuma sıklığı 1 cm'de 200 ipliğe kadar ve ayrıca polyester elyaf ve kaprondan kullanılır.

Kafeslerin dezavantajlarından biri, tekrar tekrar kullanıldıklarında esnemeleridir. Paslanmaz çelikten (20 bine kadar baskı), metalize plastikten (12 bin), polyester elyaftan (10 bine kadar), naylondan (5 bine kadar) yapılmış ağlar en büyük dirence sahiptir.

Pirinç. 2.4. Serigrafi prensibi.

1 - silecek; 2 - şablon; 3 - boya; 4 - taban.

Izgara üzerinde bir görüntü, sıvı veya kuru (film) bir fotodirenci açığa çıkararak elde edilir, ardından açık (desensiz) ızgara hücreleri oluşturulur. Izgara çerçevesindeki şablon, tahta yüzeyinden 0,5–2 mm'lik bir boşlukla monte edilir, böylece ızgara, tahta yüzeyine yalnızca sileceğin ızgaraya bastırıldığı alanda temas eder. Silecek, alt tabakaya göre 60–70°'lik bir açıyla ayarlanmış, dikdörtgen şeklinde keskinleştirilmiş bir lastik şerittir.

Bir PP deseni elde etmek için, termoset boyalar ST 3.5 kullanılır;

ST 3.12, 60°C'lik bir ısıtma kabininde 40 dakika veya havada 6 saat kurutularak eleme sürecini uzatır. 10–15 s ultraviyole kürlemeli fotopolimer bileşimleri EP-918 ve FKP-TZ teknolojik olarak daha gelişmiştir ve bu da proses otomasyonunda belirleyici bir faktördür. Tek bir uygulamada, yeşil kaplama 15–25 µm kalınlığa sahiptir, çizgi genişliğine ve 0,25 mm'ye kadar boşluklara sahip bir desen üretir, 260 ° C sıcaklıkta POS-61 lehim eriyiğine 10 saniyeye kadar daldırmaya, 5 dakikaya kadar alkol-benzin karışımına maruz kalmaya ve -60 ila +120 ° C sıcaklık aralığında termal döngüye dayanır. Desen çizildikten sonra levha 60°C sıcaklıkta 5–8 dakika kurutulur, kalite kontrolü yapılır ve gerekirse rötuş yapılır. Aşındırma veya metalizasyondan sonra koruyucu maskenin çıkarılması, 10-20 saniye boyunca% 5'lik bir sodyum hidroksit çözeltisinde kimyasal bir yöntemle gerçekleştirilir.

Sekme 2.2. Serigrafi ekipmanları.

Serigrafi için, baskı formatı ve üretkenlik açısından farklılık gösteren yarı otomatik ve otomatik ekipman kullanılır (Tablo 2.2). Chemcut (ABD), Resco (İtalya)'dan gelen otomatik serigrafi hatları, tahtaları beslemek ve takmak, silecek hareketi ve beslemeye dirençli olmak için otomatik sistemlere sahiptir. Direnci kurutmak için bir IR tünel tipi kullanılır.

Ofset baskı küçük bir şema yelpazesine sahip büyük ölçekli PCB üretimi için kullanılır. Çözünürlük 0,5–1 mm, ortaya çıkan görüntünün doğruluğu ±0,2 mm'dir. Yöntemin özü, devrenin görüntüsünü taşıyan klişede (baskılı iletkenler, kontak pedleri) boyanın yuvarlanmasıdır. Daha sonra kauçuk kaplı bir ofset merdanesi ile çıkarılır, yalıtkan bir tabana aktarılır ve kurutulur. Klişe ve karton tabanı ofset baskı makinesinin tabanında arka arkaya yerleştirilmiştir (Res. 2.5).

Şekil 2.5. Ofset baskı şeması.

1 - ofset silindiri; 2 - klişe; 3 - yönetim kurulu;

4 - boya uygulamak için rulo; 5 - basınç silindiri.

Baskının doğruluğu ve konturların keskinliği, merdane ile tabanın paralelliği, mürekkebin türü ve kıvamı ile belirlenir. Bir klişe ile sınırsız sayıda baskı yapabilirsiniz. Yöntemin performansı salınım döngüsünün (boya uygulama - transfer) süresi ile sınırlıdır ve saatte 200-300 baskıyı geçmez. Yöntemin dezavantajları: klişe üretim sürecinin süresi, kalıp kalıbını değiştirmenin karmaşıklığı, gözeneksiz katmanlar elde etmenin zorluğu, yüksek ekipman maliyeti.

fotografik yöntemçizim, iletkenlerin minimum genişliğini ve aralarındaki mesafeyi 0,1–0,15 mm, 0,01 mm'ye kadar yeniden üretim doğruluğu ile elde etmenizi sağlar. Ekonomik açıdan, bu yöntem daha az kârlıdır, ancak desenin maksimum çözünürlüğünü elde etmeyi sağlar ve bu nedenle, küçük ölçekli ve seri üretimde, yüksek yoğunluklu ve doğruluğa sahip levhaların imalatında kullanılır. Yöntem, adı verilen ışığa duyarlı bileşimlerin kullanımına dayanmaktadır. fotorezistler sahip olması gerekenler: yüksek hassasiyet; yüksek çözünürlük; tüm yüzey üzerinde homojen, levha malzemesine yüksek yapışma özelliğine sahip gözeneksiz tabaka; kimyasal etkilere karşı direnç; hazırlık kolaylığı, güvenilirlik ve kullanım güvenliği.

Fotodirençler negatif ve pozitif olarak ayrılır. Negatif fotodirenç radyasyonun etkisi altında, fotopolimerizasyon ve sertleşmenin bir sonucu olarak kabartmanın koruyucu alanlarını oluştururlar. Aydınlatılan alanlar çözünmeyi durdurur ve alt tabakanın yüzeyinde kalır. Pozitif fotorezistler fotoğraf maskesinin desenini değiştirmeden aktarın. Hafif işleme sırasında, açıkta kalan alanlar yok edilir ve yıkanır.

Negatif bir fotodirenç kullanırken bir devre modeli elde etmek için, pozlama negatif, pozitif - pozitif aracılığıyla yapılır. Pozitif fotodirençler, radyasyonun ışığa duyarlı katman tarafından emilmesindeki farklılıklarla açıklanan daha yüksek bir çözünürlüğe sahiptir. Katmanın çözünürlüğü, şablonun opak elemanının kenarındaki ışığın kırınımlı bükülmesinden ve ışığın alt tabakadan yansımasından etkilenir (Şekil 2.6, A).

Şekil 2.6. Işığa duyarlı katmanın maruz kalması:

a - maruz kalma; b – negatif fotodirenç; (c) pozitif fotodirenç;

1 - kırınım; 2 - saçılma; 3 - yansıma; 4 - şablon; 5 - direnmek; 6 - alt tabaka.

Negatif bir fotodirençte, şablon dirence sıkıca bastırıldığından kırınım önemli bir rol oynamaz, ancak yansıma sonucunda koruyucu alanların çevresinde çözünürlüğü azaltan bir hale belirir (Şekil 2.6, B). Pozitif direnç katmanında, kırınım etkisi altında, yalnızca fotomaskenin opak alanlarının altındaki karşı direncin üst bölgesi, geliştirme sırasında yok edilecek ve yıkanacak, bu da katmanın koruyucu özellikleri üzerinde çok az etkiye sahip olacaktır. Alt tabakadan yansıyan ışık, bitişik alanın bir miktar tahribatına neden olabilir, ancak geliştirici bu alanı yıkamaz, çünkü yapışkan kuvvetlerin etkisi altında katman aşağı inerek görüntünün halesiz net bir kenarını oluşturur (Şekil 2.6, V).

Şu anda endüstride sıvı ve kuru (film) fotorezistler kullanılmaktadır. Sıvı fotorezistler- sentetik polimerlerin, özellikle polivinil alkolün (PVA) koloidal çözeltileri. Her zincir halkasında OH hidroksil grubunun varlığı, polivinil alkolün yüksek higroskopisitesini ve polaritesini belirler. Sulu bir PVA çözeltisine amonyum dikromat eklendiğinde, PVA "hassaslaştırılır". PVA bazlı fotorezist, levhanın önceden hazırlanmış yüzeyine iş parçasının daldırılması, sulanması ve ardından santrifüjleme ile uygulanır. Daha sonra fotorezist tabakalar hava sirkülasyonu olan bir etüvde 40°С sıcaklıkta 30-40 dakika kurutulur. Maruz kaldıktan sonra, fotodirenç ılık suda geliştirilir. PVA bazlı fotodirencin kimyasal direncini arttırmak için, PP modelinin bir kromik anhidrit solüsyonunda kimyasal tabaklanması ve ardından 120°C'de 45-50 dakika termal tabaklama kullanılır. Fotorezistin bronzlaşması (çıkarılması), aşağıdaki bileşimin bir çözeltisinde 3-6 saniye gerçekleştirilir:

– 200–250 g/l oksalik asit,

– 50–80 g/l sodyum klorür,

- 20 °C sıcaklıkta 1000 ml'ye kadar su.

PVA bazlı fotorezistin avantajları, düşük toksisite ve yangın tehlikesi, su ile gelişmedir. Dezavantajları arasında koyu tabaklamanın etkisi (bu nedenle, uygulanan fotorezist ile iş parçalarının raf ömrü 3-6 saati geçmemelidir), düşük asit ve alkali direnci, bir model elde etme sürecini otomatikleştirmenin zorluğu, bir fotorezist hazırlamanın karmaşıklığı ve düşük hassasiyet sayılabilir.

Sıvı fotorezistlerin özelliklerinin iyileştirilmesi (bronzlaşmanın ortadan kaldırılması, asit direncinin arttırılması), sinnamat bazlı bir fotorezistte elde edilir. Bu tip fotodirencin ışığa duyarlı bileşeni, polivinil alkol ve sinamik asit klorürün bir reaksiyon ürünü olan polivinil sinamattır (PVC). Çözme gücü yaklaşık 500 satır/mm'dir, geliştirme organik çözücüler - trikloroetan, toluen, klorobenzen içinde gerçekleştirilir. PVC fotodirenci geliştirme ve çıkarma sürecini yoğunlaştırmak için ultrasonik titreşimler kullanılır. Ultrasonik alandaki difüzyon, akustik mikro akışlar nedeniyle büyük ölçüde hızlanır ve ortaya çıkan kavitasyon kabarcıkları çöktüğünde, fotorezistin bazı kısımlarını levhadan koparır. Geliştirme süresi 10 saniyeye, yani geleneksel teknolojiye kıyasla 5-8 katına düşürülür. PVC fotorezistin dezavantajları, yüksek maliyeti, toksik kullanımıdır. organik çözücüler. Bu nedenle, PVC rezistanslar PCB üretiminde geniş bir uygulama alanı bulmamıştır, ancak esas olarak IC'lerin imalatında kullanılmaktadır.

Diazo bileşiklerine dayanan fotodirençler çoğunlukla pozitif olanlar olarak kullanılır. Diazo bileşiklerinin ışığa duyarlılığı, içlerinde iki nitrojen atomu N2'den oluşan grupların varlığından kaynaklanmaktadır (Şekil 2.7).

Şekil 2.7. Diazo bileşiklerinin yapısındaki moleküler bağlar.

Fotorezist tabakanın kurutulması iki aşamada gerçekleştirilir:

– uçucu bileşenleri buharlaştırmak için 15–20 dakika 20°C sıcaklıkta;

- 80 ° C sıcaklıkta 30-40 dakika hava sirkülasyonu olan bir termostatta.

Geliştiriciler, trisodyum fosfat, soda, zayıf alkali çözeltileridir. Diazo bileşiklerine dayalı fotorezistler FP-383, FN-11, 350–400 satır/mm çözünürlüğe, yüksek kimyasal dirence sahiptir, ancak maliyetleri yüksektir.

Kuru film fotoresistleri Riston kaliteleri ilk olarak 1968 yılında Du Pont (ABD) tarafından geliştirilmiştir ve 18 µm (kırmızı), 45 µm (mavi) ve 72 µm (yakut) kalınlığa sahiptir. SPF-2 marka kuru film fotorezist, 1975'ten beri 20, 40 ve 60 mikron kalınlıkta üretilmekte olup, polimetil metakrilat bazlı bir polimerdir. 2 (Şekil 2.8), polietilen arasında yer almaktadır. 3 ve her biri 25 mikron kalınlığında lavsan / filmler.

Şekil 2.8. Kuru fotorezist yapısı.

BDT'de yayınlandı aşağıdaki türler kuru film fotorezistleri:

- organik maddelerde kendini gösterir - SPF-2, SPF-AS-1, SRF-P;

- su alkali - SPF-VShch2, TFPK;

- artırılmış güvenilirlik - SPF-PNSCH;

- koruyucu - SPF-Z-VShch.

PCB tabanının yüzeyine tırtıklanmadan önce, polietilen koruyucu film çıkarılır ve laminatör adı verilen özel bir cihaz kullanılarak 100°C'ye kadar 1 m/dak'ya kadar bir hızda ısıtıldığında rulo yöntemiyle (kaplama, laminasyon) levhaya kuru fotorezist uygulanır. Kuru direnç, ultraviyole radyasyonun etkisi altında polimerleşir; maksimum spektral hassasiyeti 350 nm bölgesindedir, bu nedenle maruz kalma için cıva lambaları kullanılır. Geliştirme, jet tipi makinelerde metil klorür, dimetilformamid çözeltilerinde gerçekleştirilir.

SPF-2, özellikleri bakımından Riston fotodirencine benzer bir kuru film fotorezisttir, hem asidik hem de alkali ortamda işlenebilir ve tüm DPP üretim yöntemlerinde kullanılır. Kullanırken, geliştirme ekipmanını mühürlemek gerekir. SPF-VShch daha yüksek çözünürlüğe (100–150 satır/mm) sahiptir, asidik ortamda kararlıdır ve alkali çözeltilerde işlenebilir. TFPC fotodirenci (polimerleştirici bileşimde), performansı artıran metakrilik asit içerir. Galvanik kaplamadan önce koruyucu kabartmanın ısıl işleme tabi tutulmasını gerektirmez. SPF-AS-1, hem asidik hem de aditif teknolojileri kullanarak bir PP modeli elde etmeyi mümkün kılar, çünkü hem asidik hem de alkali ortamlar. Işığa duyarlı katmanın bakır substrata yapışmasını iyileştirmek için bileşime benzotriazol eklendi.

Kuru fotorezist kullanımı, PCB üretim sürecini büyük ölçüde basitleştirir, iyi ürünlerin verimini %60'tan %90'a çıkarır. burada:

- kurutma, tabaklama ve rötuş işlemlerinin yanı sıra kontaminasyon, katmanların kararsızlığı hariçtir;

– metalize deliklerin fotorezist sızıntısından korunması sağlanır;

- elde edildi yüksek otomasyon ve PCB üretim sürecinin mekanizasyonu ve görüntü kontrolü.

Kuru film fotodirenç uygulamak için kurulum - laminatör (Şekil 2.9) silindirlerden oluşur 2, ödeyenler 6 ve fotorezistin iş parçalarının, merdanelerin yüzeyine bastırılması 3 Ve 4 koruyucu polietilen filmi çıkarmak için, fotorezist makara 5, ısıtıcı 1 termostatlı.

Şekil 2.9. Laminatörün şematik diyagramı.

Boş levhanın hareket hızı 0,1 m/s'ye ulaşır, ısıtıcının sıcaklığı (105 ±5) °C'dir. Kurulumun tasarımı АРСМ 3.289.006 NPO "Raton" (Belarus), ısıtma silindirleri arasındaki boşluktan bağımsız olarak sabit bir baskı kuvveti sağlar. PP boşluğunun maksimum genişliği 560 mm'dir. Yuvarlanmanın bir özelliği, fotorezist katmanın altına toz girme riskidir, bu nedenle kurulum, bir muhafaza alanında çalışmalıdır. Haddelenmiş fotorezist film, desen bozulmasına neden olabilecek ve yapışmayı azaltabilecek tam büzülme işlemlerine maruz bırakılmadan önce en az 30 dakika tutulur.

Modelin gelişimi, metil kloroformun kimyasal ve mekanik etkilerinin bir sonucu olarak gerçekleştirilir. Optimum geliştirme süresi, tabaklanmamış SPF'yi tamamen çıkarmak için gerekenden 1,5 kat daha uzun olarak alınır. Geliştirme operasyonunun kalitesi beş faktöre bağlıdır: geliştirme süresi, geliştirme sıcaklığı, haznedeki geliştirici basıncı, geliştirme jelinin kontaminasyonu, son durulama derecesi. Geliştiricide çözünmüş fotodirenç biriktikçe, gelişme hızı yavaşlar. Geliştirmeden sonra levha solvent kalıntıları tamamen giderilinceye kadar su ile yıkanmalıdır. 14–18°C geliştirici sıcaklığında, haznelerde 0,15 MPa çözelti basıncında ve 2,2 m/dk konveyör hızında SPF-2 geliştirme işleminin süresi 40–42 s'dir.

Fotorezistin çıkarılması ve geliştirilmesi, metilen klorür içinde jet tipi makinelerde (ГГМЗ.254.001, АРСМЗ.249.000) gerçekleştirilir. Güçlü bir çözücüdür, bu nedenle fotodirenç giderme işlemi hızlı bir şekilde (20–30 sn) gerçekleştirilmelidir. Tesisatlar kapalı bir solvent kullanım döngüsü sağlar, levhaların sulanmasından sonra solventler damıtıcıya girer ve daha sonra saf solventler yeniden kullanıma geçer.

Fotorezistin maruz kalması, içinde fotokimyasal reaksiyonları başlatmayı amaçlar ve ışık kaynakları (tarama veya sabit) ve ultraviyole bölgesinde çalışan kurulumlarda gerçekleştirilir. Foto maskelerin panoların boşluklarına tam oturması için, bir vakumun oluşturulduğu çerçeveler kullanılır. 600 × 600 mm yükleme çerçevelerinin çalışma alanına sahip pozlama ünitesi SKCI.442152.0001 NPO "Raton", 15 levha / saat verimlilik sağlar. Cıva lambası DRSH-1000 ile maruz kalma süresi 1–5 dk. Maruz kaldıktan sonra karanlık fotokimyasal reaksiyonu tamamlamak için Mylar koruyucu filmi çıkarmadan önce 30 dakika oda sıcaklığında tutmak gerekir.

Kuru fotorezistin dezavantajları, cam-seramik alt tabakalar için kabul edilemez olan tırtıklama sırasında mekanik kuvvet uygulama ihtiyacı, katı ve sıvı atıkların bertaraf edilmesi sorunudur. Her 1000 m 2 malzeme için 40 kg'a kadar katı ve 21 kg'a kadar sıvı atık oluşmakta ve bunların bertarafı çevre sorunu oluşturmaktadır.

Yalıtkan bir taban üzerinde hem ızgara-grafik hem de fotokimyasal yöntemle iletken bir desen elde etmek için, fotoğraf plakaları veya film üzerinde 1: 1 ölçeğinde bir desenin grafik görüntüsü olan foto maskelerin kullanılması gerekir. Fotomaskeler, iletken kısımlar bantların üzerine yapıldığında pozitif bir görüntüde, iletken kısımlar ise boşluklardan bakır aşındırılarak elde edildiğinde negatif bir görüntüde yapılır.

PP modelinin geometrik doğruluğu ve kalitesi, öncelikle aşağıdakilere sahip olması gereken fotoğraf maskesinin doğruluğu ve kalitesi ile sağlanır:

- DFE-10 tipi bir yoğunluk ölçerde ölçülen, siyah alanların optik yoğunluğu en az 2,5 birim, şeffaf alanlar 0,2 birimden fazla olmayan, net ve eşit sınırları olan öğelerin zıt siyah beyaz görüntüsü;

– 10–30 µm'yi aşmayan minimum görüntü kusurları (boşluklarda koyu noktalar, siyah alanlarda şeffaf noktalar);

– çizim öğelerinin doğruluğu ±0,025 mm.

Yukarıdaki gereksinimler büyük ölçüde yüksek kontrastlı fotoğraf plakaları ve "Mikrat-N" (SSCB) filmleri, FT-41P (SSCB), RT-100 (Japonya) ve Agfalit (Almanya) tipi fotoğraf plakaları tarafından karşılanmaktadır.

Şu anda, foto maskeleri elde etmenin iki ana yöntemi kullanılmaktadır: bunların fotoğraf orijinallerinden fotoğraflanması ve program kontrollü koordinatograflar veya bir lazer ışını kullanılarak bir fotoğraf filmi üzerine bir ışık demeti ile çizilmesi. Fotoğrafik orijinallerin imalatında, PP çizimi, emaye üzerinde çizim, aplikasyonlar yaparak veya keserek, düşük çekmeli bir malzeme üzerinde büyütülmüş bir ölçekte (10:1, 4:1, 2:1) gerçekleştirilir. Uygulama yöntemi, önceden hazırlanmış standart elemanların şeffaf bir tabana (lavsan, cam vb.) Yapıştırılmasını içerir. İlk yöntem, düşük doğruluk ve yüksek emek yoğunluğu ile karakterize edilir, bu nedenle esas olarak devre tahtası prototipleri için kullanılır.

Emaye kesim, yüksek yoğunluklu baskılı devre kartları için kullanılır. Bunu yapmak için, parlatılmış cam levha, opak bir emaye tabakası ile kaplanır ve diyagram deseni, manuel olarak kontrol edilen bir koordinatörde kesilir. Çizim doğruluğu 0,03–0,05 mm.

Yapılan fotoğraf orijinali, PP-12, EM-513, Klimsch (Almanya) tipi fotoreprodüktif baskı kameraları kullanılarak yüksek kontrastlı bir fotoğraf plakası üzerinde gerekli küçültme ile fotoğraflanır ve kontrol edilebilir ve çalışır durumda fotoğraf maskeleri elde edilir. Çalışan, tekli ve grup fotoğraf maskelerinin çoğaltılması ve üretimi için, kontrol fotoğraf maskesinin negatif bir kopyasından temaslı baskı yöntemi kullanılır. İşlem, çarpan modeli АРСМ 3.843.000 üzerinde ±0.02 mm hassasiyetle gerçekleştirilir.

Bu yöntemin dezavantajları, yüksek vasıflı emek gerektiren bir fotoğraf orijinali elde etmenin yüksek karmaşıklığı ve zorluğudur. üniforma aydınlatma fotoğraf maskelerinin kalitesini düşüren geniş bir alanın fotoğraf orijinalleri.

PCB modelinin artan karmaşıklığı ve yoğunluğu, işgücü üretkenliğini artırma ihtiyacı, doğrudan fotoğraf filmi üzerinde bir tarama ışını kullanarak foto maskeler üretmek için bir yöntemin geliştirilmesine yol açtı. Bir ışık demeti ile bir fotomaske üretimi için, program kontrollü koordinatograflar geliştirilmiştir. Kartların makine tasarımına geçişle birlikte, bilgisayardan alınan iletkenlerin koordinatlarına sahip delikli bant, üzerinde fotomaskenin otomatik olarak gerçekleştirildiği koordinatörün okuyucusuna girildiğinden, çizim yapma ihtiyacı ortadan kalkar.

Koordinatör (Şekil 2.10) bir vakum tablosundan oluşur 8, üzerine filmin, fotoğraf kafalarının ve kontrol ünitesinin / sabitlendiği. Hassas kurşun vidalar yardımıyla tabla karşılıklı iki dikey yönde yüksek hassasiyetle hareket eder. 9 ve 3, step motorlar tarafından tahrik 2 Ve 10. Fotoğraf kafası aydınlatıcıyı açar 4, odaklama sistemi 5, dairesel açıklık 6 ve fotokapı 7. Diyafram, PP modelinin belirli bir öğesini oluşturan ve kademeli motor miline sabitlenmiş bir dizi deliğe (25–70) sahiptir. Çalışma programına göre kontrol ünitesinden gelen sinyaller tabla sürücüsünün step motorlarına, diyaframa ve aydınlatıcıya beslenir. Modern koordinat kayıt cihazları (Tablo 5.4), sabit bir ışık rejimini otomatik olarak korumak için sistemlerle donatılmıştır, fotoğraf maskeleri hakkında 1: 2 ölçeğinde bir bilgisayardan filme bilgi verir; 1:1; 2:1; 4:1.

Pirinç. 5.10. Koordinatörün şeması.

Baskılı devre kartı

Üzerine elektronik bileşenler monte edilmiş bir baskılı devre kartı.

Önceden yüklenmiş toplu ve yüzeye montaj parçaları ile esnek baskılı devre kartı.

CAD programında pano çizimi ve bitmiş pano

Cihaz

Ayrıca, bir dielektrik (örneğin, anotlanmış alüminyum) ile kaplanmış bir metal taban, baskılı devre kartları için temel görevi görebilir, dielektrik üzerine bakır folyo izler uygulanır. Bu tür baskılı devre kartları, güç elektroniğinde ısının verimli bir şekilde uzaklaştırılması için kullanılır. elektronik parçalar. Bu durumda, kartın metal tabanı soğutucuya takılır.

Mikrodalga aralığında ve 260 ° C'ye kadar sıcaklıklarda çalışan baskılı devre kartları için malzeme olarak, cam kumaşla güçlendirilmiş floroplastik (örneğin, FAF-4D) ve seramikler kullanılır.

• GOST 2.123-93 Tasarım dokümantasyonu için birleşik sistem. Bilgisayar destekli tasarımda baskılı devre kartları için tasarım belgelerinin eksiksizliği.
• GOST 2.417-91 Tasarım dokümantasyonu için birleşik sistem. Baskılı panolar. Çizimlerin yürütülmesi için kurallar.

Baskılı devre kartları için diğer standartlar:

• GOST R 53386-2009 Baskılı devre kartları. Terimler ve tanımlar.
• GOST R 53429-2009 Baskılı devre kartları. Temel tasarım parametreleri. Bu GOST, baskılı devre kartlarının doğruluk sınıflarını ve karşılık gelen geometrik parametreleri belirtir.

Örnek İşlem

Hazır bir devre şemasından bir kart geliştirmenin tipik sürecini düşünün:

• Devre şemasının PCB düzeninin CAD veri tabanına çevirisi. Her bileşenin çizimleri, pimlerin yeri ve amacı vb. önceden belirlenir.Genellikle CAD geliştiricileri tarafından sağlanan hazır bileşen kitaplıkları kullanılır.
• Geleceğin PCB üreticisi ile teknolojik kapasitelerinin (mevcut malzemeler, katman sayısı, doğruluk sınıfı, izin verilen delik çapları, kaplama olasılığı, vb.) açıklığa kavuşturulması.
• Baskı devre kartı tasarımının belirlenmesi (boyutlar, bağlantı noktaları, izin verilen bileşen yükseklikleri).
  • Kartın çizim boyutları (kenarları), kesikler ve delikler, bileşenlerin yerleştirilmesinin yasak olduğu alanlar.
  • Yapısal olarak ilgili parçaların konumu: konektörler, göstergeler, düğmeler vb.
  • Levha malzemesinin seçimi, metalizasyon katmanlarının sayısı, malzemenin kalınlığı ve folyonun kalınlığı (en yaygın kullanılan cam elyafı 1,5 mm kalınlığında ve 18 veya 35 mikron folyo ile).
• Bileşenlerin otomatik veya manuel olarak yerleştirilmesini gerçekleştirin. Parçaların çift taraflı montajının üretimi belirgin şekilde daha pahalı olduğundan, genellikle bileşenleri kartın bir tarafına yerleştirme eğilimindedirler.
• İzleyici başlatılıyor. Sonuç tatmin edici değilse - bileşenlerin yeniden düzenlenmesi. Bu iki adım genellikle arka arkaya onlarca veya yüzlerce kez gerçekleştirilir. Bazı durumlarda, PCB yönlendirme (çizim izler) tamamen veya kısmen elle yapılır.
• Tahtada hatalar olup olmadığını kontrol etme ( DRC, Tasarım Kuralları Kontrolü): boşlukların, kısa devrelerin, üst üste binen bileşenlerin vs. kontrol edilmesi.
• Dosyayı PCB üreticisi tarafından kabul edilen Gerber gibi bir formatta dışa aktarın.
• Kural olarak folyo malzemesinin türünü, her tür deliğin delme çaplarını, yolların türünü (lakeli veya açık, kalay kaplı), galvanik kaplamaların alanlarını ve türlerini, lehim maskesinin rengini, işaretleme ihtiyacını, tahta ayırma yöntemini (frezeleme veya kazıma) vb. gösteren eşlik eden bir notun hazırlanması.

Üretme

PP üretimi, eklemeli veya çıkarmalı bir yöntemle mümkündür. Katkı yönteminde, folyosuz malzeme üzerinde önceden uygulanmış bir kimyasal bakır kaplama ile iletken bir desen oluşturulur. koruyucu maske. Çıkarma yönteminde, folyonun gereksiz bölümleri çıkarılarak bir folyo malzeme üzerinde iletken bir desen oluşturulur. Modern endüstride sadece çıkarma yöntemi kullanılır.

Tüm PCB üretim süreci dört aşamaya ayrılabilir:

• Boşluk üretimi (folyo malzemesi).
• İstenen elektriksel ve mekanik görünümü elde etmek için iş parçasının işlenmesi.
• Bileşenlerin montajı.
• Test yapmak.

Çoğu zaman, baskılı devre kartlarının üretimi yalnızca bir iş parçasının (folyo malzemesi) işlenmesi olarak anlaşılır. Bir folyo malzemeyi işlemek için tipik bir işlem birkaç aşamadan oluşur: yolların açılması, fazla bakır folyonun çıkarılmasıyla bir iletken modelinin elde edilmesi, deliklerin kaplanması, koruyucu kaplamaların ve kalaylamanın uygulanması ve işaretleme. Çok katmanlı baskılı devre kartları için, birkaç boşluktan son karta basmak eklenir.

folyo malzeme üretimi

Folyo malzeme - üzerine bakır folyo yapıştırılmış düz bir dielektrik levha. Kural olarak, dielektrik olarak cam elyafı kullanılır. Eski veya çok ucuz ekipmanlarda, bazen getinax olarak adlandırılan, kumaş veya kağıt bazlı bir textolite kullanılır. Mikrodalga cihazlarda flor içeren polimerler (floroplastikler) kullanılmaktadır. Dielektrik kalınlığı, gerekli mekanik ve elektriksel dayanıma göre belirlenir, en yaygın kullanılan kalınlık 1,5 mm'dir.

Dielektrik üzerine bir veya her iki tarafta sürekli bir bakır folyo tabakası yapıştırılmıştır. Folyonun kalınlığı, kartın tasarlandığı akımlara göre belirlenir. En yaygın kullanılan folyo 18 ve 35 µm kalınlığındadır. Bu değerler, bakır folyo tabakasının kalınlığının fit kare başına ons (oz) olarak hesaplandığı ithal malzemelerdeki standart bakır kalınlıklarına dayanmaktadır. 18 mikron ½ oz'a ve 35 mikron 1 oz'a karşılık gelir.

Alüminyum baskılı devre kartları

Ayrı bir malzeme grubu, alüminyum metal baskılı devre kartlarıdır. İki gruba ayrılabilirler.

Birinci grup - üzerine bakır folyonun yapıştırıldığı, yüksek kaliteli oksitlenmiş bir yüzeye sahip bir alüminyum levha şeklindeki çözümler. Bu tür tahtalar delinemez, bu nedenle genellikle tek taraflı yapılırlar. Bu tür folyo malzemelerinin işlenmesi, geleneksel kimyasal çekme teknolojilerine göre gerçekleştirilir.

İkinci grup, doğrudan temel alüminyumda iletken bir desen oluşturulmasını içerir. Bu amaçla, alüminyum levha sadece yüzey üzerinde değil, fotomaske tarafından belirlenen iletken bölgelerin modeline göre tabanın tüm derinliğine kadar oksitlenir.

iş parçası işleme

İletken çiziminin elde edilmesi

Levhaların imalatında, gerekli iletken modeli ve bunların kombinasyonlarını yeniden üretmek için kimyasal, elektrolitik veya mekanik yöntemler kullanılır.

kimyasal yöntem

Bitmiş folyo malzemeden baskılı devre kartları üretmenin kimyasal yöntemi iki ana aşamadan oluşur: folyoya koruyucu bir tabaka uygulanması ve korumasız alanların kimyasal yöntemlerle aşındırılması.

Endüstride, ultraviyole duyarlı bir fotodirenç, bir fotomaske ve bir kaynak kullanılarak fotolitografi ile koruyucu bir tabaka uygulanır. morötesi ışık. Fotorezist, folyonun bakırını tamamen kaplar, ardından fotomaskeden gelen izlerin deseni aydınlatma ile fotoreziste aktarılır. Açığa çıkan fotodirenç yıkanarak uzaklaştırılır ve dağlama için bakır folyo açığa çıkar, pozlanmayan fotodirenç ise folyoya sabitlenerek onu aşınmaya karşı korur.

Fotodirenç sıvı veya film olabilir. Sıvı fotorezist, uygulama teknolojisine uyulmamasına karşı hassas olduğu için endüstriyel koşullarda uygulanır. Film fotorezist, el yapımı tahtalar için popülerdir, ancak daha pahalıdır. Fotomaske, üzerinde iz deseni basılı olan UV-şeffaf bir malzemedir. Maruz kaldıktan sonra, fotodirenç, geleneksel bir fotokimyasal süreçte olduğu gibi geliştirilir ve sabitlenir.

Amatör koşullarda vernik veya boya şeklinde koruyucu bir tabaka serigrafi veya el ile uygulanabilir. Bir folyo üzerinde dağlama maskesi oluşturmak için radyo amatörleri, lazer yazıcıda basılan bir görüntüden (“lazerle ütüleme teknolojisi”) toner transferini kullanır.

Folyo aşındırma, bakırın çözünür bileşiklere dönüştürülmesinin kimyasal işlemidir. Korunmasız folyo, çoğunlukla, kromik anhidrit bazlı, klorit bazlı, bakır sülfat, amonyum persülfat, amonyak bakır klorid, amonyak bakır sülfat gibi diğer kimyasalların bir solüsyonunda veya ferrik klorür solüsyonunda kazınır. Ferrik klorür kullanıldığında, tahta aşındırma işlemi şu şekilde ilerler: FeCl3 +Cu → FeCl2 +CuCl. Tipik çözelti konsantrasyonu 400 g/l, sıcaklık 35°C'ye kadar. Amonyum persülfat kullanıldığında, levha aşındırma işlemi şu şekilde ilerler: (NH 4) 2 S 2 O 8 +Cu → (NH 4) 2 SO 4 +CuSO 4.

Aşındırma işleminden sonra, koruyucu desen folyodan çıkarılır.

mekanik yol

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

Lazer işleme

Yakın zamana kadar, en yaygın yüksek güçlü CO gaz lazerlerinin dalga boyunda bakırın iyi yansıtma özelliklerinden dolayı baskılı devre kartlarının lazerle kazınması yaygın değildi. Lazer mühendisliği alanındaki ilerlemeyle bağlantılı olarak, lazerlere dayalı endüstriyel prototipleme tesisleri artık ortaya çıkmaya başlamıştır.

delik kaplama

Geçiş ve montaj delikleri mekanik olarak (getinax gibi yumuşak malzemelerde) veya lazerle (çok ince geçişler) delinebilir, delinebilir. Delik kaplama genellikle kimyasal veya mekanik olarak yapılır.

Deliklerin mekanik olarak kaplanması özel perçinler, lehimli teller veya deliğin iletken yapıştırıcı ile doldurulmasıyla gerçekleştirilir. Mekanik yöntemin üretimi pahalıdır ve bu nedenle son derece nadiren, genellikle son derece güvenilir parça çözümlerinde, özel yüksek akım ekipmanında veya amatör radyo koşullarında kullanılır.

Kimyasal metalleştirme sırasında, önce bir folyo boşluğunda delikler açılır, ardından metalize edilir ve ancak bundan sonra bir baskı deseni elde etmek için folyo dağlanır. Deliklerin kimyasal kaplaması - çok aşamalı zor süreç, reaktiflerin kalitesine ve teknolojiye uygunluğuna duyarlıdır. Bu nedenle amatör radyo koşullarında pratik olarak kullanılmaz. Basitleştirilmiş, aşağıdaki adımlardan oluşur:

• İletken bir alt tabakanın deliğin dielektrik duvarlarında birikmesi. Bu ped çok incedir ve dayanıklı değildir. Paladyum klorür gibi kararsız bileşiklerden kimyasal metal biriktirme ile uygulanır.
• Bakır, elde edilen baz üzerine elektrolitik veya kimyasal olarak biriktirilir.
• Üretim döngüsünün sonunda, oldukça kırılgan birikmiş bakırı korumak için sıcak kalaylama uygulanır veya delik vernikle (lehim maskesi) korunur. Kalaylanmamış, kalitesiz yollar, elektronikte en yaygın arıza nedenlerinden biridir.

Çok katmanlı panolara basmak

Çok katmanlı panolar (2'den fazla metal kaplama katmanına sahip), ince iki veya tek katmanlı baskılı devre kartları yığınından birleştirilir. geleneksel yol(paketin dış katmanları hariç - bunlar hala bozulmamış folyo ile bırakılmıştır). Özel contalarla (prepregler) "sandviç" şeklinde monte edilirler. Daha sonra, bir fırında presleme, viyaların delinmesi ve kaplanması gerçekleştirilir. Son olarak, dış katmanların folyosu kazınır.

Bu tür levhalarda geçiş delikleri preslemeden önce de açılabilir. Delikler preslemeden önce yapılırsa, düzeni sıkıştırmayı mümkün kılan (sandviçin yalnızca bir katmanında bir delik olduğunda) kör delikli levhalar elde etmek mümkündür.

Kaplama

Kapaklar, örneğin:

• Koruyucu ve dekoratif vernik kaplamalar ("lehim maskesi"). Genellikle karakteristik bir yeşil renge sahiptir.
• kalaylama. Bakır yüzeyi korur, iletkenin kalınlığını arttırır, bileşenlerin montajını kolaylaştırır. Genellikle bir lehim banyosuna veya lehim dalgasına batırılarak yapılır.
• Konektörlerin ve membran klavyelerin temas özelliklerini iyileştirmek için inert metallerle (yaldız, paladyum) ve iletken cilalarla folyonun galvanik kaplaması.
• Dekoratif ve bilgilendirici kaplamalar (işaretleme). Genellikle serigrafi baskı ile, daha az sıklıkla mürekkep püskürtmeli veya lazerle uygulanır.

mekanik restorasyon

Birçok bireysel pano genellikle tek bir boş sayfaya yerleştirilir. Boş bir folyoyu tek bir levha olarak işleme sürecinin tamamından geçerler ve ancak sonunda ayrılmaya hazırlanırlar. Levhalar dikdörtgen ise, o zaman tahtaların müteakip kırılmasını kolaylaştıran (İngilizce'den karalama) geçişsiz oluklar frezelenir. katip kaşımak). Levhalar karmaşık bir şekle sahipse, levhaların parçalanmaması için dar köprüler bırakarak tam frezeleme yapılır. Kaplamasız levhalar için, frezeleme yerine bazen küçük aralıklı bir dizi delik açılır. Montaj (kaplamasız) deliklerinin delinmesi de bu aşamada gerçekleşir.

Ayrıca bakınız: GOST 23665-79 Baskılı devre kartları. Kontur işleme. Standart teknolojik süreçler için gereksinimler.

Tipik bir teknik sürece göre, levhaların iş parçasından ayrılması, bileşenlerin montajından sonra gerçekleşir.

Montaj bileşenleri

Lehimleme, bileşenleri baskılı devre kartlarına monte etmenin ana yöntemidir. Lehimleme, bir havya ile manuel olarak veya özel olarak geliştirilmiş özel teknolojilerin yardımıyla yapılabilir.

dalga lehimleme

Kurşun bileşenler için otomatik grup lehimlemenin ana yöntemi. Mekanik aktivatörlerin yardımıyla uzun bir erimiş lehim dalgası oluşturulur. Tahta, dalga tahtanın alt yüzeyine zar zor değecek şekilde dalganın üzerinden geçirilir. Bu durumda, önceden yüklenmiş çıkış bileşenlerinin çıkışları dalga tarafından ıslatılır ve panoya lehimlenir. Akı, bir sünger damga ile levhaya uygulanır.

Fırınlarda lehimleme

Düzlemsel bileşenlerin grup lehimlenmesinin ana yöntemi. Baskılı devre kartının temas pedlerine bir şablon aracılığıyla özel bir lehim pastası (macun kıvamında lehim tozu) uygulanır. Ardından düzlemsel bileşenler kurulur. Kurulan bileşenlerin bulunduğu kart, daha sonra lehim pastası akışının etkinleştirildiği ve lehim tozunun eriyerek bileşeni lehimlediği özel bir fırına beslenir.

Bileşenlerin bu şekilde montajı her iki tarafta yapılırsa, pano bu prosedüre kurulumun her bir tarafı için ayrı ayrı olmak üzere iki kez tabi tutulur. Ağır düzlemsel bileşenler, ikinci lehimleme sırasında ters çevrilmiş tahtadan düşmelerini önleyen yapışkan damlacıklar üzerine monte edilir. Hafif bileşenler, lehimin yüzey gerilimi ile kart üzerinde tutulur.

Lehimlemeden sonra, kart, eritken kalıntılarını ve diğer kirleticileri çıkarmak için solventlerle işlenir veya temiz olmayan lehim pastası kullanıldığında, kart bazı çalışma koşulları için hemen hazırdır.

Bileşenleri yükleme

Bileşenlerin kurulumu hem manuel olarak hem de özel otomatik kurulum programlarında gerçekleştirilebilir. Otomatik kurulum hata olasılığını azaltır ve süreci büyük ölçüde hızlandırır (daha iyi makineler saniyede birkaç bileşen kurar).

Bitirir

Lehimlemeden sonra, bileşenlerle birlikte baskılı devre kartı koruyucu bileşiklerle kaplanır: su iticiler, vernikler ve açık kontakları koruma araçları.

Benzer teknolojiler

Hibrit IC alt tabakaları, seramik baskılı devre kartına benzer bir şeydir, ancak genellikle diğer üretim süreçlerini kullanırlar:

• metalize macunla iletkenlerin serigrafi çizimi, ardından macunun bir fırında sinterlenmesi. Teknoloji, aynı serigrafi baskı yöntemlerini kullanarak iletken katmanına bir yalıtkan katman uygulama olasılığı nedeniyle iletkenlerin çok katmanlı kablolamasına izin verir.
• Bir şablon aracılığıyla metal biriktirme.

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

Elektronik baskılı devre kartları, 19. yüzyılın ortalarında geliştirilen elektrik bağlantı sistemlerinin oluşum ve gelişim yolunun başlangıcı oldu.

Metal şeritler (çubuklar) başlangıçta ahşap bir taban üzerine monte edilmiş hacimli elektrikli bileşenler için kullanılıyordu.

Yavaş yavaş, metal şeritler iletkenleri vidayla değiştirdi klemensler. ahşap taban ayrıca metali tercih ederek modernize edildi.

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

Kompakt, küçük boyutlu elektronik parçalar kullanma pratiği, temel temel için benzersiz bir çözüm gerektiriyordu. Ve böylece, 1925'te belirli bir Charles Ducasse (ABD) böyle bir çözüm buldu.

Amerikalı bir mühendis, yalıtımlı bir plaka üzerinde elektrik bağlantılarını düzenlemenin benzersiz bir yolunu önerdi. İletken mürekkep ve transfer şablonu kullandı devre şeması tabakta.

Kısa bir süre sonra - 1943'te İngiliz Paul Eisler, bakır folyo üzerine iletken devrelerin aşındırılmasının icadını da patentledi. Mühendis, folyo malzeme ile lamine edilmiş bir yalıtkan levha kullanmıştır.

Bununla birlikte, Eisler teknolojisinin aktif kullanımı, yalnızca mikroelektronik bileşenlerin - transistörlerin üretimini icat ettikleri ve ustalaştıkları 1950-60 döneminde not edildi.

Çok katmanlı baskılı devre kartlarında delik açma teknolojisinin patenti 1961'de Hazeltyne (ABD) tarafından alındı.

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

Elektronik baskılı devre kartı - imalat

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

Sözde temas "parmakları" (pimler), alt tabakanın uç bölgelerinde bulunur ve sistem konektörleri olarak işlev görür.

Temas "parmakları" aracılığıyla, çevresel baskılı devre kartları veya harici kontrol devrelerinin bağlantısı ile iletişim organize edilir. Bir elektronik baskılı devre kartı, aynı anda bir veya birkaç işlevi destekleyen bir devreyi kablolamak için tasarlanmıştır.

Üç tip elektronik baskılı devre kartı üretilmektedir:

1. Tek taraflı.
2. İkili
3. çok katmanlı

Tek taraflı baskılı devre kartları, parçaların yalnızca bir tarafa yerleştirilmesiyle ayırt edilir. Tüm devre parçaları tek taraflı bir karta sığmıyorsa, çift taraflı bir seçenek kullanılır.

Yüzey malzemesi

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

Yine bakır film ile kaplanmış fenolik reçine kağıdına dayalı elektronik baskılı devre kartlarının üretiminin uygun maliyetli olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, tüketici elektroniğini donatmak için diğer varyasyonlardan daha sık kullanılır.

Kablolama, alt tabakanın bakır yüzeyini kaplayarak veya aşındırarak gerçekleştirilir. Bakır paletler, korozyona karşı korumak için kalay-kurşun bileşimi ile kaplanır. Baskılı devre kartları üzerindeki kontak pimleri bir kalay tabakasıyla, ardından nikelle kaplanır ve son olarak yaldızlanır.

Bağlama işlemlerini gerçekleştirme

Yüzey montaj teknolojisi, düz (J-şekilli) veya açılı (L-şekilli) dalların kullanımını içerir. Bu tür kollar sayesinde her bir elektronik parça doğrudan baskılı devreye bağlıdır.

Karmaşık bir macun (yapıştırıcı+akı+lehim) kullanılarak elektronik parçalar geçici olarak temas noktasında tutulur. Baskı devre kartı fırına girene kadar bekletme devam eder. Orada lehim erir ve devre parçalarını birbirine bağlar.

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

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

Elektronik devre kartı tasarımı

Elektroniklerin her bir baskılı devre kartı (kart grubu) benzersiz işlevsellik için tasarlanmıştır. Elektronik PCB tasarımcıları, devreyi bir baskılı devre kartına yerleştirmek için tasarım sistemlerine ve özel "yazılımlara" yöneliyor.

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

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

Devre şeması yerleştirildikten sonra, devrenin (maske) negatif görüntüsü şeffaf bir plastik levhaya aktarılır. Negatif görüntünün devre görüntüsüne dahil olmayan alanları siyahla işaretlenir ve devrenin kendisi şeffaf kalır.

Elektronik baskılı devre kartlarının endüstriyel üretimi

Elektronik baskılı devre kartı üretim teknolojileri, temiz bir çevre ile üretim koşulları sağlar. Atmosfer ve nesneler endüstriyel tesisler kirleticilerin varlığı için otomasyon tarafından kontrol edilir.

Birçok elektronik baskılı devre kartı imalat şirketi benzersiz üretimler uygular. Ve standart biçimÇift taraflı bir baskılı devre kartının üretimi geleneksel olarak aşağıdaki adımları içerir:

baz yapımı

1. Fiberglas proses modülünden alınır ve geçirilir.
2. Epoksi reçine ile emprenye edilmiş (daldırma, püskürtme).
3. Fiberglas, makinede istenen alt tabaka kalınlığına kadar yuvarlanır
4. Substratın bir fırında kurutulması ve büyük paneller halinde katlanması.
5. Paneller, bakır folyo ve yapışkan kaplı destek ile dönüşümlü olarak yığınlar halinde düzenlenmiştir.

Son olarak yığınlar, 170°C sıcaklıkta ve 700 kg/mm2 basınçta 1-2 saat preslendiği bir pres altına alınır. Epoksi reçine sertleşir, bakır folyo alt tabaka malzemesine basınç altında yapıştırılır.

Delme ve kalaylama delikleri

1. Alt tabakanın birkaç paneli alınır, birbiri üzerine istiflenir ve sağlam bir şekilde sabitlenir.
2. Katlanmış yığın, şematik çizime göre deliklerin açıldığı bir CNC makinesine yerleştirilir.
3. Yapılan delikler fazla malzemeden temizlenir.
4. İletken deliklerin iç yüzeyleri bakır kaplıdır.
5. İletken olmayan delikler kaplanmadan bırakılır.

Bir baskılı devre kartının devre şemasının üretilmesi

Toplama veya çıkarma ilkesi kullanılarak bir PCB yerleşim şablonu oluşturulur. Katkı seçeneği durumunda, alt tabaka istenen desende bakır ile kaplanır. Bu durumda devrenin dışındaki kısım işlenmeden kalır.

Çıkarma işlemi öncelikle alt tabakanın genel yüzeyini kapsar. Ardından, diyagram çiziminde yer almayan tek tek bölümler kazınır veya kesilir.

Ekleme süreci nasıl gidiyor?

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

Bir fotodirenç için pozitif bir malzeme, ultraviyole radyasyon altında çözünme yeteneğine sahip bir polimerdir. Vakum koşulları, folyo ve fotodirenç arasındaki olası artık havayı hariç tutar.

Devre şablonu fotorezistin üstüne serilir ve ardından paneller yoğun ultraviyole ışığa maruz bırakılır. Maske, devrenin alanlarını şeffaf bıraktığından, bu noktalardaki fotodirenç UV radyasyonuna maruz kalır ve çözülür.

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

Daha sonra paneller bakır ile galvanizlenir. Bakır folyo, galvanizleme işlemi sırasında katot görevi görür. Açık alanlar 0,02-0,05 mm kalınlığında galvanizlenir. Fotorezist altında kalan alanlar galvanizli değildir.

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

Atık fotodirenç, substrattan asidik bir çözücü ile çıkarılır. Devre deseni ile kaplama arasındaki bakır folyo açığa çıkar. PCB devre bakırı kalay-kurşun bileşimi ile korunduğu için buradaki iletken asitten etkilenmez.

Elektronik devre kartlarının endüstriyel üretimi için teknik

Nedir basılı tahtalar A?

basılı tahtalar A veya tahtalar A, bir dielektrik tabanın yüzeyine yerleştirilmiş bir veya iki iletken modelden oluşan veya bir devre şemasına göre birbirine bağlı bir dielektrik tabanın hacminde ve yüzeyinde bulunan bir iletken modeller sisteminden oluşan bir plaka veya paneldir. elektriksel bağlantı ve elektronik ekipmanın, kuantum elektroniğinin ve üzerine kurulu elektrikli ürünlerin mekanik olarak sabitlenmesi - pasif ve aktif elektronik bileşenler.

en basit basılı tahtalar oh öyle tahtalar A bir tarafında bakır iletkenler bulunan basılı tahtalar S ve iletken modelin elemanlarını yalnızca yüzeylerinden birinde birleştirir. Çok tahtalar S tek katman olarak bilinir basılı tahtalar S veya tek taraflı basılı tahtalar S(kısaltılmış - OPP).

Günümüzde üretimde en popüler ve en yaygın basılı tahtalar S iki katman içeren, yani her iki tarafında iletken bir desen içeren tahtalar S- çift taraflı (iki katmanlı) basılı tahtalar S(kısaltılmış DPP). Geçişli teller, iletkenleri katmanlar arasında bağlamak için kullanılır. kurulum nye ve kaplamalı delikler aracılığıyla. Ancak, tasarımın fiziksel karmaşıklığına bağlı olarak basılı tahtalar S kablolama çift taraflı olduğunda tahtalarüretimde çok karmaşık hale geliyor emirçok katmanlı basılı tahtalar S(kısaltılmış WFP), burada iletken model sadece iki dış tarafta oluşturulmaz tahtalar S, aynı zamanda dielektrikin iç katmanlarında da. Karmaşıklığa bağlı olarak, çok katmanlı basılı tahtalar S 4,6, ....24 ve daha fazla katmandan yapılabilir.

İçin kurulum A elektronik bileşenler basılı tahtalar S, teknolojik bir işlem gereklidir - parçaların temas noktaları arasına erimiş metal sokarak çeşitli metallerden parçaların kalıcı bir bağlantısını elde etmek için kullanılan lehimleme - birleştirilecek parçaların malzemelerinden daha düşük bir erime noktasına sahip olan lehim. Parçaların lehimli temas noktaları ile lehim ve akı temas ettirilir ve lehimin erime noktasının üzerinde, ancak lehimli parçaların erime sıcaklığının altında bir sıcaklıkta ısıtılır. Sonuç olarak, lehim sıvı hale gelir ve parçaların yüzeylerini ıslatır. Bundan sonra ısıtma durur ve lehim katı faza geçerek bir bağlantı oluşturur. Bu işlem manuel olarak veya özel ekipmanlarla yapılabilir.

Lehimlemeden önce, bileşenler üzerine yerleştirilir basılı tahtalar bileşenleri açık deliklere yönlendirmemek tahtalar S ve pedlere lehimlenmiş ve/veya metalize edilmiş iç yüzey delikler - sözde. teknoloji kurulum A açık delikler (THT Through Hole Teknolojisi - teknoloji kurulum A deliklere veya başka bir deyişle - pim kurulum veya DIP- kurulum). Ayrıca, giderek daha ileri yüzey teknolojisi kurulum A- aynı zamanda TMP (teknoloji kurulum A yüzeye) veya SMT(yüzeye montaj teknolojisi) veya SMD teknolojisi (yüzeye montaj cihazından - yüzeye monte cihaz). "Geleneksel" teknolojiden temel farkı kurulum A deliklerin içine, bileşenlerin yüzeydeki iletken modelin bir parçası olan pedlere (İngiliz toprağı) monte edilmesi ve lehimlenmesidir. basılı tahtalar S. Yüzey teknolojisinde kurulum A Genel olarak iki lehimleme yöntemi kullanılır: lehim pastası yeniden akış lehimleme ve dalga lehimleme. Dalga lehimleme yönteminin ana avantajı, yüzeye monte bileşenlerin aynı anda lehimlenmesi olasılığıdır. tahtalar S, deliklerde olduğu gibi. Aynı zamanda dalga lehimleme ile en verimli lehimleme yöntemidir. kurulum deliklerin içindedir. Reflow lehimleme, özel bir teknolojik malzeme olan lehim pastasının kullanımına dayanır. Üç ana bileşen içerir: lehim, akı (aktivatörler) ve organik dolgu maddeleri. Lehimleme yapıştırmak temas pedlerine bir dağıtıcı ile veya aracılığıyla uygulanır şablon daha sonra elektronik komponentler lehim pastası üzerine kurşunlarla monte edilir ve ayrıca lehim pastasının içerdiği lehimin ısıtılarak özel fırınlarda tekrar akıtılması işlemi gerçekleştirilir. basılı tahtalar S bileşenleri ile.

Lehimleme işlemi sırasında farklı devrelerden gelen iletkenlerin kazara kısa devre yapmasını önlemek ve/veya önlemek için üreticiler basılı tahtalar koruyucu bir lehim maskesi (İng. lehim maskesi; aynı zamanda "parlak yeşildir") kullanırlar - iletkenleri lehimleme sırasında lehim ve akıdan ve ayrıca aşırı ısınmadan korumak için tasarlanmış dayanıklı bir polimer malzeme tabakası. Lehimleme maske iletkenleri kaplar ve temas yüzeylerini ve kanat konektörlerini açık bırakır. Kullanılan en yaygın lehim maskesi renkleri basılı tahtalar A x - yeşil, ardından kırmızı ve mavi. Unutulmamalıdır ki lehimleme maske korumaz tahtalarçalışma sırasında nemden tahtalar S ve neme karşı koruma için özel organik kaplamalar kullanılmaktadır.

En popüler sistem programlarında Bilgisayar destekli tasarım basılı tahtalar ve elektronik cihazlar (kısaca CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro , Expedition PCB, Genesis), kural olarak, lehim maskesi ile ilgili kurallar vardır. Bu kurallar, lehim pedinin kenarı ile lehim maskesinin sınırı arasında muhafaza edilecek mesafeyi/ofseti tanımlar. Bu kavram, Şekil 2(a)'da gösterilmektedir.

Serigraf baskı veya etiketleme.

Etiketleme (eng. Serigrafi, açıklama), üreticinin elektronik bileşenler hakkındaki bilgileri uyguladığı ve montaj, inceleme ve onarım sürecini kolaylaştırmaya yardımcı olan bir süreçtir. Kural olarak, kontrol noktalarının yanı sıra elektronik bileşenlerin konumu, yönü ve derecelendirmesini belirtmek için işaretler uygulanır. Yapıcının herhangi bir amacı için de kullanılabilir. basılı tahtalar, örneğin, şirket adını, kurulum talimatlarını belirtin (bu, yaşlı annelerde yaygın olarak kullanılır) tahtalar A x kişisel bilgisayarlar), vb. İşaretleme her iki tarafa da uygulanabilir tahtalar S ve kural olarak beyaz, sarı veya siyah özel bir boya (termal veya UV kürlemeli) ile serigrafi (ipek baskı) yöntemiyle uygulanır. Şekil 2 (b), bileşenlerin tanımını ve yerini beyaz işaretlerle göstermektedir.

CAD'de katman yapısı

Bu makalenin başında belirtildiği gibi, basılı tahtalar S birden fazla katmandan oluşabilir. Ne zaman basılı tahtalar A CAD ile tasarlanmış, genellikle yapıda görülen basılı tahtalar S iletken malzeme (bakır) kablolama ile gerekli katmanlara karşılık gelmeyen birkaç katman. Örneğin, işaretli katmanlar ve bir lehim maskesi iletken olmayan katmanlardır. İletken ve iletken olmayan katmanların varlığı kafa karıştırıcı olabilir, çünkü üreticiler katman terimini yalnızca iletken katmanları kastettiklerinde kullanırlar. Bundan sonra, iletken katmanlardan bahsederken yalnızca "CAD" içermeyen "katmanlar" terimini kullanacağız. "CAD katmanları" terimini kullandığımızda, her tür katmanı, yani iletken ve iletken olmayan katmanları kastediyoruz.

CAD'deki katmanların yapısı:

Şekil 3, üç farklı katman yapısını göstermektedir. Turuncu renk, her yapıdaki iletken katmanları vurgular. Yapı yüksekliği veya kalınlığı basılı tahtalar S amaca göre değişiklik gösterebilir ancak en sık kullanılan kalınlık 1,5 mm'dir.

Elektronik bileşenler için mahfaza türleri

Bugün piyasada çok çeşitli elektronik komponent mahfaza tipleri bulunmaktadır. Genellikle, bir pasif veya aktif eleman için birkaç paket türü vardır. Örneğin, aynı çipi bir QFP paketinde (İngiliz Dörtlü Düz Paketinden - dört tarafında düzlemsel uçları olan bir mikro devre paketleri ailesi) ve bir LCC paketinde (İngiliz Kurşunsuz Çip Taşıyıcısından - alt kısmında temas noktaları olan düşük profilli bir kare seramik pakettir) bulabilirsiniz.

Temel olarak 3 büyük elektronik kasa ailesi vardır:

temas pedi basılı tahtalar S(İngiliz arazisi)

temas pedi basılı tahtalar S- iletken modelin bir parçası basılı tahtalar S kurulu elektronik ürünlerin elektrik bağlantısı için kullanılır. temas pedi basılı tahtalar S bileşen uçlarının lehimlendiği, lehim maskesinden açık olan bakır iletkenin bir parçasıdır. İki tip ped vardır - temas pedleri kurulum için delikler kurulum A yüzey için deliklere ve düzlemsel platformlara kurulum A- SMD pedleri. Bazen, pedler aracılığıyla SMD, aşağıdakiler için pedlere çok benzer: kurulum A deliklere.

Şekil 4, 4 farklı elektronik bileşen için pedleri göstermektedir. Sırasıyla IC1 için sekiz ve R1 SMD pedleri için iki ve ayrıca Q1 ve PW elektronik bileşenleri için delikli üç ped.

bakır iletkenler

Bakır iletkenler iki noktayı birbirine bağlamak için kullanılır. basılı tahtalar e - örneğin, iki SMD pedi arasında bağlantı kurmak (Şekil 5.) veya bir SMD pedini bir pede bağlamak için kurulum veya iki yolu bağlamak için.

İletkenler, içinden geçen akımlara bağlı olarak farklı, hesaplanmış genişliklere sahip olabilir. Ayrıca, iletken sistemin direnci, kapasitansı ve endüktansı uzunluklarına, genişliklerine ve göreceli konumlarına bağlı olduğundan, yüksek frekanslarda iletkenlerin genişliğini ve aralarındaki boşlukları hesaplamak gerekir.

Kaplamalı yollardan basılı tahtalar S

En üst katmandaki bir bileşeni bağlamanız gerektiğinde basılı tahtalar S alt katmanda bulunan bir bileşenle, farklı katmanlardaki iletken desenin öğelerini birbirine bağlayan boydan boya kaplanmış viyadlar kullanılır. basılı tahtalar S. Bu delikler akımın geçmesine izin verir basılı tahtalar y. Şekil 6, üst katmandaki bir bileşenin yastıklarında başlayan ve alt katmandaki başka bir bileşenin yastıklarında biten iki teli göstermektedir. Her iletkenin, akımı üst katmandan alt katmana ileten kendi yolu vardır.

Şekil 6. İki mikro devreyi iletkenler ve zıt taraflarda kaplanmış viyadlar aracılığıyla bağlamak basılı tahtalar S

Şekil 7, 4-katmanın enine kesitinin daha ayrıntılı bir görünümünü vermektedir. basılı tahtalar. Aşağıdaki katmanlar burada renk kodludur:

model üzerinde basılı tahtalar S, Şekil 7, üst iletken tabakaya ait olan ve içinden geçen bir iletkeni (kırmızı) göstermektedir. tahtalar y bir via kullanarak ve ardından alt katman (mavi) boyunca yoluna devam eder.

Şekil 7. Üst tabakadan geçen iletken basılı tahtalar y ve alt katmanda yoluna devam ediyor.

"Kör" kaplamalı delik basılı tahtalar S

HDI'da (Yüksek Yoğunluklu Ara Bağlantı - yüksek yoğunluklu Bileşikler) basılı tahtalar A x, Şekil 7'de gösterildiği gibi ikiden fazla katman kullanmak gereklidir. Kural olarak, çok katmanlı yapılarda basılı tahtalar S Birçok entegre devre, güç ve toprak için ayrı katmanlar (Vcc veya GND) kullanır ve böylece dış sinyal katmanları, güç raylarından kurtularak sinyal kablolarının yönlendirilmesini kolaylaştırır. Sinyal iletkenlerinin gerekli empedansı, galvanik izolasyon gerekliliklerini ve elektrostatik boşalmaya karşı direnç gerekliliklerini sağlamak için dış katmandan (üst veya alt) en kısa yoldan geçmesi gerektiği durumlar da vardır. Bu tür bağlantılar için kör metalize delikler kullanılır (Kör - “sağır” veya “kör”). Bağlantı delikleri anlamına gelir dış katman bağlantıyı minimum yükseklikte yapmanızı sağlayan bir veya daha fazla dahili olanla. Kör delik dış katmanda başlar ve iç katmanda biter, bu nedenle önüne "kör" eklenir.

üzerinde hangi deliğin olduğunu bulmak için tahtalar e koyabilirsin basılı tahtalar y ışık kaynağının üzerinde ve bakın - kaynaktan gelen ışığın delikten geldiğini görüyorsanız, bu bir geçiştir, aksi takdirde sağırdır.

Kör yollar tasarımda kullanışlıdır tahtalar S boyut olarak sınırlı olduğunuzda ve bileşen yerleştirme ve sinyal kablolaması için çok az alanınız olduğunda. Elektronik bileşenleri her iki tarafa yerleştirebilir ve kablolama ve diğer bileşenler için alanı maksimize edebilirsiniz. Geçişler bir kör delik yerine açık bir delikten yapılırsa, ek delik alanına ihtiyaç duyulacaktır. delik her iki tarafta da yer kaplar. Aynı zamanda, çip gövdesinin altına kör delikler yerleştirilebilir - örneğin, büyük ve karmaşık kablolama için BGA bileşenler.

Şekil 8, dört katmanın parçası olan üç deliği göstermektedir. basılı tahtalar S. Soldan sağa bakarsanız, ilk önce tüm katmanlarda bir açık delik göreceğiz. İkinci delik üst katmanda başlar ve ikinci iç katmanda biter - L1-L2 kör yolu. Son olarak, üçüncü delik alt katmanda başlar ve üçüncü katmanda biter, bu yüzden L3-L4 kör yolu diyoruz.

Bu tür deliklerin ana dezavantajı, daha yüksek üretim maliyetidir. basılı tahtalar S alternatif açık deliklere kıyasla kör deliklerle.

gizli yollar

İngilizce Gömülü - "gizli", "gömülü", "gömülü". Bu yollar, iç katmanlarda başlayıp bitmeleri farkıyla, kör yollara benzer. Şekil 9'a soldan sağa bakacak olursak, ilk deliğin tüm katmanların içinden geçtiğini görebiliriz. İkincisi, L1-L2 üzerinden bir körleme ve sonuncusu, ikinci katmanda başlayan ve üçüncü katmanda sona eren L2-L3 aracılığıyla bir gizlidir.

Şekil 9. Açık delik, kör delik ve gizli deliğin karşılaştırılması.

Kör ve gizli yolların üretim teknolojisi

Bu tür delikleri üretme teknolojisi, geliştiricinin ortaya koyduğu tasarıma ve olasılıklara bağlı olarak farklı olabilir. fabrika a-üretici. İki ana türü ayırt edeceğiz:

Çift taraflı bir iş parçasına bir delik açılır DPP, metalize, kazınmış ve sonra bu boşluk, aslında bitmiş iki katmanlı basılı tahtalar A, çok katmanlı bir preformun parçası olarak bir prepreg içinden preslendi basılı tahtalar S. Bu boşluk "pastanın" üstündeyse WFP, o zaman ortadaysa kör delikler elde ederiz, sonra gizli yollar.

1. Preslenmiş bir iş parçasına bir delik açılır WFP, delme derinliği, iç katmanların pedlerine doğru bir şekilde vuracak şekilde kontrol edilir ve ardından delik kaplanır. Böylece sadece kör delikler elde ederiz.

Karmaşık yapılarda WFP Yukarıdaki delik türlerinin kombinasyonları kullanılabilir - Şekil 10.

Şekil 10. Geçiş türlerinin tipik bir kombinasyonuna bir örnek.

Kör deliklerin kullanılmasının, toplam katman sayısındaki tasarruf, daha iyi izlenebilirlik ve boyut küçültme nedeniyle bazen bir bütün olarak projenin maliyetinde bir azalmaya yol açabileceğini unutmayın. basılı tahtalar S, ayrıca daha ince aralıklı bileşenleri uygulama yeteneği. Ancak, her birinde özel durum bunları kullanma kararı bireysel olarak ve bilgilendirilmiş olarak verilmelidir. Bununla birlikte, kör ve gizli deliklerin karmaşıklığı ve çeşitliliği kötüye kullanılmamalıdır. Deneyimler, bir projeye başka türde bir kör delik ekleme veya başka bir çift katman ekleme arasında seçim yaparken, birkaç katman eklemenin daha doğru olduğunu göstermiştir. Her durumda, tasarım WFPüretimde nasıl uygulanacağı dikkate alınarak tasarlanmalıdır.

Metal koruyucu kaplamaların bitirilmesi

Elektronik ekipmanda doğru ve güvenilir lehim bağlantılarının elde edilmesi, bileşenler gibi bağlı elemanların uygun lehimlenebilirlik seviyesi dahil olmak üzere birçok tasarım ve teknolojik faktöre bağlıdır. basılı iletkenler. Lehimlenebilirliği korumak için basılı tahtalarönce kurulum A Elektronik bileşenler, kaplamanın düzlüğünü ve güvenilir olmasını sağlar kurulum A lehimli bağlantılar, temas pedlerinin bakır yüzeyini korumak gereklidir basılı tahtalar S oksidasyondan, sözde son metal koruyucu kaplama.

Farklı bakarken basılı tahtalar S, pedlerin neredeyse hiçbir zaman bakır rengine sahip olmadığını, genellikle ve çoğunlukla gümüş, parlak altın veya mat gri olduğunu görebilirsiniz. Bu renkler, finiş metal koruyucu kaplama türlerini belirler.

Lehimli yüzeyleri korumanın en yaygın yöntemi basılı tahtalar gümüş kalay-kurşun alaşımı (POS-63) - HASL tabakası ile bakır temas pedlerinin kaplanmasıdır. Üretilen çoğu basılı tahtalar HASL yöntemi ile korunmaktadır. Sıcak kalaylama HASL - sıcak kalaylama işlemi tahtalar S, sınırlı bir süre erimiş lehim banyosuna daldırılarak ve sıcak hava jeti ile hızlı bir şekilde çıkarılarak, fazla lehim giderilerek ve kaplama düzleştirilerek. Bu kaplama, birkaç son yıllar ciddi teknik sınırlamalarına rağmen. plat S, bu şekilde salınan, tüm depolama süresi boyunca iyi lehimlenebilirliği muhafaza etmelerine rağmen, bazı uygulamalar için uygun değildir. Kullanılan son derece entegre elemanlar SMT teknolojiler kurulum A, pedlerin ideal düzlemselliğini (düzlüğünü) gerektirir basılı tahtalar. Geleneksel HASL kaplamaları, düzlemsellik gereksinimlerini karşılamaz.

Düzlemsellik gereksinimlerini karşılayan kaplama teknolojileri, kimyasal olarak uygulanan kaplamalardır:

Bir nikel alt tabakası üzerine uygulanan ince bir altın film olan daldırmalı altın kaplama (Elektroless Nikel / Immersion Gold - ENIG). Altının işlevi, iyi lehimlenebilirlik sağlamak ve nikeli oksidasyondan korumaktır ve nikelin kendisi, altın ve bakırın karşılıklı difüzyonunu önlemek için bir bariyer görevi görür. Bu kaplama, hasar görmeden mükemmel ped düzlemselliğini garanti eder. basılı tahtalar, kalay bazlı lehimlerle yapılan lehim birleştirmeleri için yeterli mukavemet sağlar. Başlıca dezavantajları, yüksek üretim maliyetleridir.

Daldırma Kalay (ISn) - mat gri kimyasal kaplama yüksek düzlük sağlamak basılı Siteler tahtalar S ve ENIG dışındaki tüm lehimleme yöntemleriyle uyumludur. Daldırma kalay uygulama işlemi, daldırma altın uygulama işlemine benzer. Daldırma kalay, daha sonra iyi lehimlenebilirlik sağlar Uzun süreli depolama Bu, temas pedlerinin bakırı ile kalayın kendisi arasında bir engel olarak bir organometal alt katmanın eklenmesiyle sağlanır. Fakat, tahtalar S daldırma kalay ile kaplanmış, dikkatli bir şekilde taşınmalı, kuru saklama dolaplarında vakumlu ambalajlanmalı ve tahtalar S kaplamalı ürünler klavye/dokunmatik panel üretimi için uygun değildir.

Bilgisayarları, blade konektörlü cihazları çalıştırırken, blade konektörlerinin pimleri çalışma sırasında sürtünmeye maruz kalır. tahtalar S bu nedenle, uç kontaklar daha kalın ve daha sert bir altın tabakasıyla elektrolizlenir. Bıçak konektörlerinin galvanik yaldızlanması (Altın Parmaklar) - Ni / Au ailesinin kaplaması, kaplama kalınlığı: 5 -6 Ni; 1,5 - 3 µm Au. Kaplama, elektrokimyasal biriktirme (galvanik kaplama) ile uygulanır ve esas olarak uç kontaklara ve lamellere uygulama için kullanılır. Kalın, altın kaplama, yüksek mekanik mukavemete, aşınmaya ve olumsuz çevresel etkilere karşı dirence sahiptir. Güvenilir ve dayanıklı elektrik kontağı sağlamanın önemli olduğu yerlerde vazgeçilmezdir.

Laminat FR4

Laminatın ayrıntılı bir açıklamasını bulabilirsiniz.

TePro deposundaki laminatlar

Mikrodalga malzemesi ROGERS

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

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

Metal bazlı laminatlar

Malzemenin görsel temsili

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

Tanım

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

Tanım

prepreg

Üretimde prepreg 2116, 7628 ve 1080 grade A (en yüksek) marka ILM kullanıyoruz.

Prepreglerin ayrıntılı bir açıklamasını bulabilirsiniz.

lehim maskesi

Özellikler

Lehim maskesinin ayrıntılı bir açıklamasını bulabilirsiniz.

Laminatlar ve Prepregler İçin Sıkça Sorulan Sorular ve Cevapları

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?

"Hazırlık öncesi" 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 delik kaplama için hangi laminatlar uygundur?

Kaplanmış açık delikler için bir alternatif var mı?

"Malzeme kalınlığı" nedir?

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

CTI nedir?

#7628 ne anlama geliyor? Başka hangi numaralar var?

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