PCB өндүрүү ыкмалары: өндүрүш технологиясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Приборлордо жана электроникада жалпысынан басма схемалар электрдик байланыштарды алып жүрүүчү катары чечүүчү роль ойнойт. Аппараттын сапаты жана анын негизги иштеши ушул функциядан көз каранды. Басма схемаларды өндүрүүнүн заманбап ыкмалары, жогорку жайгашуу тыгыздыгы менен элементтик базаны ишенимдүү интеграциялоо мүмкүнчүлүгүн жетекчиликке алат, бул өндүрүлгөн жабдуулардын натыйжалуулугун жогорулатат.

PCB Обзор

Кеп жалпак изоляциялык негизге негизделген буюмдар жөнүндө болуп жатат, анын конструкциясында оюктары, тешиктери, кесилген жерлери жана өткөргүч схемалары бар. Акыркылары электрдик түзүлүштөрдү которуштуруу үчүн колдонулат, алардын айрымдары тактайча түзүлүшкө кирбейт, ал эми экинчи бөлүгү ага жергиликтүү функционалдык түйүндөр катары жайгаштырылат. жайгаштырууну баса белгилей кетуу керекжогоруда аталган конструкциялык элементтердин, өткөргүчтөрдүн жана жумушчу бөлүктөрүнүн башында буюмдун конструкциясында жакшы ойлонулган электр схемасы катары көрсөтүлөт. Келечекте жаңы элементтерди ширетүү мүмкүнчүлүгү үчүн металлдаштырылган жабуулар каралган. Мурда мындай жабууларды түзүү үчүн жезди түшүрүү технологиясы колдонулган. Бул формальдегид сыяктуу зыяндуу химиялык заттарды колдонуудан улам бүгүнкү күндө көптөгөн өндүрүүчүлөр баш тарткан химиялык операция. Ал түздөн-түз металлдаштыруу менен басма схемаларын өндүрүүнүн экологиялык жактан таза ыкмалары менен алмаштырылды. Бул ыкманын артыкчылыктары калың жана эки тараптуу тактайларды сапаттуу иштетүү мүмкүнчүлүгүн камтыйт.

Даярдоо үчүн материалдар

Негизги чыгымдалуучу материалдардын арасында диэлектриктер (фольгалуу же фольгасыз), тактанын негизи үчүн металл жана керамикалык бланктар, айнектен жасалган жылуулоочу прокладкалар ж.б. негиздери үчүн негизги структуралык материалдар менен гана эмес, канча сырткы каптоо. Басма схемаларды даярдоонун колдонулуучу ыкмасы, атап айтканда, беттердин адгезиясын жакшыртуу үчүн прокладкалар жана жабышчаак жабуулар үчүн бириктирүүчү материалдарга талаптарды аныктайт. Ошентип, эпоксиддик импрегнациялар желимдөө үчүн кеңири колдонулат, ал эми полимердик лак композициялары жана пленкалар тышкы таасирлерден коргоо үчүн колдонулат. Диэлектриктер үчүн толтургуч катары кагаз, айнек стекловолок жана стекловолок колдонулат. Мында эпоксифенолдук, фенолдук жанаэпоксиддүү чайырлар.

Бир тараптуу басып чыгаруу схемасы технологиясы

Бул өндүрүш техникасы эң кеңири таралган ыкмалардын бири, анткени ал минималдуу ресурстарды талап кылат жана татаалдыктын салыштырмалуу төмөн деңгээли менен мүнөздөлөт. Мына ушундан улам ал енер жайынын ар турдуу тармактарында кенири колдонулуп жатат, мында принцибинде басма жана оюу боюнча автоматташтырылган конвейердик линиялардын ишин уюштурууга болот. Бир тараптуу басып чыгаруу схемасын өндүрүү ыкмасынын типтүү операцияларына төмөнкүлөр кирет:

• Базаны даярдоо. Бош барак механикалык кесүү же тешүү аркылуу каалаган форматка кесилет.
• Бланкалары бар калыптанган пакет конвейердин өндүрүш линиясынын киришине берилет.
• Бланкаларды тазалоо. Адатта механикалык деоксидация жолу менен ишке ашырылат.
• Боёкторду басып чыгаруу. Трафарет технологиясы ультра кызгылт көк нурлануунун таасири астында чийүүгө туруктуу жана айыккан технологиялык жана белгилөө белгилерин колдонуу үчүн колдонулат.
• Жез фольга менен оюу.
• Боёктун коргоочу катмарын алып салуу.

Мындай жол менен аз функционалдуу, бирок арзан тактайлар алынат. керектелүүчү чийки зат катары, адатта, кагаз базасы колдонулат - getinaks. Эгерде буюмдун механикалык бекемдигине басым жасалса, анда жакшыртылган CEM-1 сортундагы гетинакс түрүндөгү кагаз менен айнек айкалышы да колдонулушу мүмкүн.

Агартуу ыкмасы

Өткөргүчтөрдүн контурларыбул техника боюнча металл резист же фоторезистте коргоочу сүрөттөлүштүн негизинде жез фольгасын оюу натыйжасында түзүлөт. Субтрактивдик технологияны ишке ашыруунун ар кандай варианттары бар, алардын эң кеңири таралганы кургак пленка фоторезистти колдонууну камтыйт. Ошондуктан, бул ыкма, ошондой эле, анын жакшы жана жаман жактары бар басма схемаларды өндүрүү photorezistive ыкмасы деп аталат. Метод абдан жөнөкөй жана көп жагынан универсалдуу, бирок аз функционалдык такталар да конвейердин чыгышында алынат. Технологиялык процесс төмөнкүчө:

• Фольга диэлектрик даярдалууда.
• Кабаттоо, экспозиция жана өнүктүрүү операцияларынын натыйжасында фоторезистте коргоочу үлгү түзүлөт.
• Жез фольга менен оюу процесси.
• Фоторезисттеги коргоочу үлгү алынып салынууда.

Фотолитографиянын жана фоторезисттин жардамы менен фольгада өткөргүчтөрдүн үлгүсү түрүндөгү коргоочу маска түзүлөт. Андан кийин, жез бетинин ачык жерлеринде оюу аткарылып, фоторезисттин пленкасы алынып салынат.

Басма схемаларды чыгаруунун субтрактивдик ыкмасынын альтернативдик версиясында фоторезист фольга диэлектрикке катмарланат, ал мурда тешиктерди түзүү үчүн иштетилип, калыңдыгы 6-7 микронго чейин алдын ала металлдаштырылган. Оюту фоторезист менен корголбогон жерлерде ырааттуу түрдө аткарылат.

Кошумча ПХБ калыптандыруу

АркылууБул ыкма туурасы 50-100 мкм жана калыңдыгы 30-50 мкм диапазондо өткөргүчтөр жана боштуктар менен үлгүлөрдү түзө алат. Электрохимиялык ыкма гальваникалык тандалып түшүрүү жана изоляциялоочу элементтерди так басуу менен колдонулат. Бул ыкма менен субстративдүү методдун ортосундагы негизги айырмачылык металл өткөргүчтөрдү оюп эмес, колдонулат. Бирок басма схемалар үчүн кошумча өндүрүү ыкмалары өз айырмачылыктары бар. Атап айтканда, алар таза химиялык жана гальваникалык ыкмалар болуп бөлүнөт. Эң көп колдонулган химиялык ыкма. Бул учурда активдүү аймактарда өткөргүч схемалардын пайда болушу металл иондорунун химиялык калыбына келтирилишин камсыз кылат. Бул процесстин ылдамдыгы болжол менен 3 мкм/саат.

Оң айкалышкан өндүрүш ыкмасы

Бул ыкма жарым кошумча деп да аталат. Жумушта фольга диэлектриктер колдонулат, бирок жоондугу кичине. Мисалы, 5тен 18 микронго чейинки фольгаларды колдонсо болот. Андан ары, өткөргүч үлгүсүн калыптандыруу ошол эле моделдер боюнча жүзөгө ашырылат, бирок, негизинен, galvanic жез кени менен. Методдун ортосундагы негизги айырманы фотомаскаларды колдонуу деп атоого болот. Алар 6 микронго чейинки калыңдыгы менен алдын ала металлдаштыруу стадиясында басма схемаларды даярдоонун курама оң ыкмасы колдонулат. Бул гальваникалык бекемдөө деп аталган процедура, мында фоторезистивдүү элемент колдонулуп, фотомаска аркылуу ачыкка чыгарылат.

Комбинацияланган ыкманын артыкчылыктарыPCB өндүрүшү

Бул технология сүрөттүн элементтерин жогорулатылган тактык менен түзүүгө мүмкүндүк берет. Мисалы, калыңдыгы 10 микронго чейин сарпталуучу фольгага басылган схемаларды даярдоонун оң ыкмасы менен 75 микронго чейинки өткөргүчтөрдүн резолюциясын алууга болот. Диэлектрик схемалардын жогорку сапаты менен бирге, басылган субстраттын жакшы жабышчаактыгы менен беттин кыйла эффективдүү изоляциясы да камсыз кылынат.

Жупташуу ыкмасы

Технология металлдаштырылган тешиктерди колдонуу менен катмар аралык контакттарды жасоо ыкмасына негизделген. Өткөргүчтөрдүн үлгүсүн түзүү процессинде келечектеги базанын сегменттерин ырааттуу даярдоо колдонулат. Бул этапта басма схемаларын өндүрүү үчүн жарым-жартылай кошумча ыкма колдонулат, андан кийин даярдалган өзөктөрдөн көп катмарлуу пакет чогултулат. Сегменттердин ортосунда эпоксиддик чайырлар менен иштетилген айнектен жасалган атайын каптама бар. Бул композиция кысылганда агып чыгып, металлдаштырылган тешиктерди толтуруп, андан аркы технологиялык операцияларда электроплатылган жабууну химиялык чабуулдан коргойт.

ПКБ катмарлоо ыкмасы

Татаал функционалдык структураны түзүү үчүн басылган субстраттардын бир нече сегменттерин колдонууга негизделген башка жол. Методдун маңызы өткөргүчтөр менен жылуулоо катмарларын ырааттуу киргизүүдө турат. Ошол эле учурда, ал камсыз кылынат чектеш катмарлардын ортосундагы ишенимдүү байланыштарды камсыз кылуу зарылизоляциялоочу тешиктери бар жерлерде гальваникалык жездин топтолушу. Көп катмарлуу басма схемаларды чыгаруунун бул ыкмасынын артыкчылыктарынын арасында келечекте компакттуу чогултуу мүмкүнчүлүгү менен функционалдык элементтердин жайгашуусунун жогорку тыгыздыгын белгилей кетүү керек. Мындан тышкары, бул сапаттар структуранын бардык катмарларында сакталат. Бирок бул ыкманын кемчиликтери да бар, алардын негизгиси - кийинкисин колдонууда мурунку катмарларга механикалык басым. Ушул себептен улам, технология колдонулган катмарлардын максималдуу уруксат берилген саны менен чектелген - 12ге чейин.

Тыянак

Заманбап электрониканын техникалык жана эксплуатациялык мүнөздөмөлөрүнө коюлган талаптардын өсүшү менен, өндүрүүчүлөрдүн өздөрүнүн куралдарындагы технологиялык потенциал сөзсүз түрдө жогорулайт. жаңы идеяларды ишке ашыруу үчүн аянтча көп учурда жөн гана басма райондук тактасы болуп саналат. Бул элементти даярдоонун курама ыкмасы заманбап өндүрүштүк мүмкүнчүлүктөрдүн деңгээлин көрсөтөт, анын аркасында иштеп чыгуучулар уникалдуу конфигурациялуу ультра татаал радио компоненттерин чыгара алышат. Дагы бир нерсе, эң жөнөкөй радиотехникадагы тиркемелерде катмар-кабат өсүү концепциясы иш жүзүндө дайыма эле өзүн актай бербейт, азырынча бир нече гана ишканалар мындай такталарды сериялык чыгарууга өтүштү. Анын үстүнө, бир жактуу дизайндагы жөнөкөй схемаларга жана арзан чыгымдалуучу материалдарды колдонууга болгон суроо-талап сакталууда.