NYÁK gyártási módszerek: gyártástechnológia

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A műszerekben és általában az elektronikában a nyomtatott áramköri lapok kulcsfontosságú szerepet töltenek be az elektromos összeköttetések hordozójaként. A készülék minősége és alapvető teljesítménye ettől a funkciótól függ. A nyomtatott áramkörök gyártásának modern módszereit az elemalap megbízható integrálásának lehetősége vezérli nagy elrendezési sűrűséggel, ami növeli a gyártott berendezés teljesítményét.

NYÁK áttekintése

Lapos szigetelő alapra épülő termékekről beszélünk, amelyek kialakításában hornyok, furatok, kivágások és vezető áramkörök vannak. Utóbbiak elektromos eszközök kapcsolására szolgálnak, amelyek egy része önmagában nem szerepel a táblaeszközben, másik része pedig helyi funkcionális csomópontként kerül rá. Fontos hangsúlyozni, hogy az elhelyezésA fent említett szerkezeti elemek, vezetők és munkadarabok a terméktervben kezdetben jól átgondolt elektromos áramkörként jelennek meg. Az új elemek jövőbeni forrasztásához fémbevonatokat biztosítanak. Korábban rézleválasztási technológiát alkalmaztak ilyen bevonatok kialakítására. Ez egy kémiai művelet, amelyet sok gyártó felhagyott a káros vegyszerek, például a formaldehid használata miatt. Ezt felváltották a közvetlen fémezéssel ellátott nyomtatott áramköri lapok környezetbarátabb gyártási módszerei. Ennek a megközelítésnek az előnyei közé tartozik a vastag és kétoldalas táblák kiváló minőségű feldolgozásának lehetősége.

Elkészítési anyagok

A fő fogyóeszközök közé tartoznak a dielektrikumok (fóliázott vagy nem fóliázott), fém- és kerámialapok a tábla alapjához, üvegszálas szigetelő tömítések stb. A kulcsszerep a termék szükséges teljesítményi tulajdonságainak biztosításában nem csak az alapvető szerkezeti anyagok az alapok, hány kültéri bevonat. A nyomtatott áramköri lapok gyártásának alkalmazott módszere határozza meg különösen a tömítések és a ragasztóbevonatok ragasztóanyagaira vonatkozó követelményeket a felületek tapadásának javítása érdekében. Tehát az epoxi impregnálást széles körben használják ragasztásra, és polimer lakkkészítményeket és fóliákat használnak a külső hatások elleni védelemre. A dielektrikumok töltőanyagaként papírt, üvegszálat és üvegszálat használnak. Ilyenkor epoxifenolos, fenolos ésepoxigyanták.

Egyoldalas nyomtatott áramköri lap technológia

Ez a gyártási technika az egyik legelterjedtebb, mivel minimális erőforrás-befektetést igényel, és viszonylag alacsony komplexitás jellemzi. Emiatt széles körben használják a különféle iparágakban, ahol elvileg meg lehet szervezni az automatizált szállítószalagok munkáját a nyomtatáshoz és a maratáshoz. Az egyoldalas nyomtatott áramköri lapok gyártási módszerének tipikus műveletei a következők:

• Az alap előkészítése. Az üres lapot mechanikus vágással vagy lyukasztással a kívánt formátumra vágják.
• A megformált csomag a nyersdarabokkal a szállítószalag gyártósorának bemenetére kerül.
• Tisztítása. Általában mechanikus deoxidációval hajtják végre.
• Nyomdafestékek. A stencil technológiát olyan technológiai és jelölési szimbólumok felhordására használják, amelyek ellenállnak a marásnak és az ultraibolya sugárzás hatására megkeményednek.
• Rézfólia maratás.
• A védőréteg eltávolítása a festékről.

Ily módon alacsony funkcionalitású, de olcsó táblákat kapunk. Fogyasztási alapanyagként általában papíralapot használnak - getinaks. Ha a hangsúly a termék mechanikai szilárdságán van, akkor a papír és az üveg kombinációja is használható, javított CEM-1 minőségű getinax formájában.

Kivonásos gyártási módszer

Vezetők körvonalaiennek a technikának megfelelően fémrezisztben vagy fotorezisztben védőkép alapján rézfólia maratása eredményeként jönnek létre. Különféle lehetőségek állnak rendelkezésre a kivonó technológia megvalósítására, amelyek közül a leggyakoribb a száraz filmes fotoreziszt használata. Ezért ezt a megközelítést a nyomtatott áramköri lapok fotorezisztív gyártási módszerének is nevezik, aminek megvannak az előnyei és hátrányai. A módszer meglehetősen egyszerű és sok tekintetben univerzális, de alacsony funkcionalitású táblákat is kapnak a szállítószalag kimenetén. A technológiai folyamat a következő:

• A fólia dielektrikum előkészítése folyamatban van.
• A rétegezési, expozíciós és előhívási műveletek hatására a fotorezisztben védőmintázat képződik.
• Rézfóliás maratási eljárás.
• A védőmintázat eltávolítása a fotoreziszten.

Fotolitográfia és fotoreziszt segítségével a fólián védőmaszk jön létre vezetőminta formájában. Ezt követően a rézfelület exponált részein maratást végeznek, és eltávolítják a film fotorezisztet.

A nyomtatott áramköri lapok kivonó gyártási módszerének egy alternatív változatában a fotorezisztet egy fóliadielektrikumra rétegezik, amelyet korábban lyukak létrehozására megmunkáltak, és 6-7 mikron vastagságig előfémezettek. A maratást a fotoreziszt által nem védett területeken egymás után hajtják végre.

Additív NYÁK-képzés

KeresztülEzzel a módszerrel 50-100 µm szélességű és 30-50 µm vastagságú vezetékekkel és hézagokkal lehet mintákat kialakítani. Elektrokémiai megközelítést alkalmaznak a galvanikus szelektív leválasztással és a szigetelőelemek pontpréselésével. Az alapvető különbség e módszer és a kivonó között az, hogy fémvezetőket alkalmaznak, nem maratnak. A nyomtatott áramköri lapok additív gyártási módszereinek azonban megvannak a maguk különbségei. Különösen tisztán kémiai és galvanikus módszerekre oszthatók. A leggyakrabban használt kémiai módszer. Ebben az esetben az aktív területeken vezető áramkörök kialakítása biztosítja a fémionok kémiai redukcióját. Ennek a folyamatnak a sebessége körülbelül 3 µm/h.

Pozitív kombinált gyártási módszer

Ezt a módszert félig additívnak is nevezik. A munkában fólia dielektrikumokat használnak, de kisebb vastagságban. Például 5-18 mikron vastagságú fóliák használhatók. Továbbá a vezetőmintázat kialakítása ugyanazon modellek szerint történik, de főleg galvanikus rézleválasztással. A módszer közötti legfontosabb különbség a fotomaszkok használata. A legfeljebb 6 mikron vastagságú nyomtatott áramköri lapok előállításának kombinált pozitív módszerében használják őket az előfémezés szakaszában. Ez egy úgynevezett galvanikus meghúzási eljárás, amelynek során a fotorezisztív elemet egy fotómaszkon keresztül alkalmazzák és exponálják.

A kombinált módszer előnyeiPCB gyártás

Ez a technológia lehetővé teszi, hogy nagyobb pontossággal alakítsa ki a kép elemeit. Például a nyomtatott áramköri lapok legfeljebb 10 mikron vastagságú fogyófólián történő előállításának pozitív módszerével akár 75 mikron vastagságú vezetékek felbontása is elérhető. A dielektromos áramkörök kiváló minősége mellett hatékonyabb felületszigetelés és a nyomtatott hordozó jó tapadása is biztosított.

Páros préselési mód

A technológia alapja a rétegközi érintkezők fémezett lyukak segítségével történő létrehozása. A vezetők mintájának kialakítása során a jövőbeli alap szegmenseinek szekvenciális előkészítését használják. Ebben a szakaszban a nyomtatott áramköri lapok gyártására félig additív módszert alkalmaznak, majd az előkészített magokból többrétegű csomagot állítanak össze. A szegmensek között egy speciális, epoxigyantával kezelt üvegszálas bélés található. Ez a kompozíció összenyomva kifolyhat, kitöltve a fémezett lyukakat, és megóvja a galvanizált bevonatot a vegyi támadásoktól a további technológiai műveletek során.

NYÁK rétegezési módszer

Egy másik módszer, amely a nyomtatott hordozók több szegmensének felhasználásán alapul egy összetett funkcionális struktúra kialakítására. A módszer lényege a vezetőkkel ellátott szigetelőrétegek egymás utáni felhelyezésében rejlik. Ugyanakkor biztosítani kell a szomszédos rétegek közötti megbízható érintkezést, ami biztosítottgalvanikus réz felhalmozódása a szigetelőfuratokkal ellátott területeken. A többrétegű nyomtatott áramköri lapok gyártási módszerének előnyei között meg kell jegyezni a funkcionális elemek elrendezésének nagy sűrűségét a jövőbeni kompakt összeszerelés lehetőségével. Ráadásul ezek a tulajdonságok a szerkezet minden rétegén megmaradnak. De vannak ennek a módszernek a hátrányai is, amelyek közül a legfontosabb az előző rétegek mechanikai nyomása a következő felhordásakor. Emiatt a technológia korlátozott az alkalmazott rétegek maximális megengedett számában - legfeljebb 12.

Következtetés

A modern elektronika műszaki és működési jellemzőivel szemben támasztott követelmények növekedésével a gyártók eszközeiben rejlő technológiai potenciál elkerülhetetlenül megnő. Az új ötletek megvalósításának platformja gyakran csak egy nyomtatott áramkör. Ennek az elemnek a kombinált gyártási módja a modern gyártási képességek szintjét mutatja, amelynek köszönhetően a fejlesztők ultra-komplex rádióalkatrészeket állíthatnak elő egyedi konfigurációval. A másik dolog, hogy a rétegről rétegre történő növekedés koncepciója a gyakorlatban nem mindig igazolja magát a legegyszerűbb rádiótechnikai alkalmazásokban, így eddig csak néhány cég állt át ilyen táblák sorozatgyártására. Sőt, továbbra is fennáll az igény az egyszerű, egyoldalú kialakítású áramkörök és az olcsó fogyóeszközök használatára.