Metodat e prodhimit të PCB: teknologjia e prodhimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Në instrumente dhe elektronikë në përgjithësi, bordet e qarkut të printuar luajnë një rol vendimtar si bartës të ndërlidhjeve elektrike. Cilësia e pajisjes dhe performanca e saj themelore varet nga ky funksion. Metodat moderne të prodhimit të pllakave të qarkut të printuar udhëhiqen nga mundësia e integrimit të besueshëm të bazës së elementit me një densitet të lartë paraqitjeje, gjë që rrit performancën e pajisjeve të prodhuara.

Përmbledhje e PCB

Po flasim për produkte të bazuara në një bazë të sheshtë izoluese, dizajni i së cilës ka brazda, vrima, prerje dhe qarqe përçuese. Këto të fundit përdoren për ndërrimin e pajisjeve elektrike, disa prej të cilave nuk janë të përfshira në pajisjen e tabelës si të tilla, dhe pjesa tjetër vendoset mbi të si nyje funksionale lokale. Është e rëndësishme të theksohet se vendosjanga elementët strukturorë të lartpërmendur, përçuesit dhe pjesët e punës janë paraqitur fillimisht në dizajnin e produktit si një qark elektrik i mirëmenduar. Për mundësinë e saldimit të ardhshëm të elementeve të rinj, ofrohen veshje të metalizuara. Më parë, teknologjia e depozitimit të bakrit është përdorur për të formuar veshje të tilla. Ky është një operacion kimik që shumë prodhues e kanë braktisur sot për shkak të përdorimit të kimikateve të dëmshme si formaldehidi. Ai është zëvendësuar nga metoda më miqësore me mjedisin për prodhimin e pllakave të qarkut të printuar me metalizim të drejtpërdrejtë. Përparësitë e kësaj qasjeje përfshijnë mundësinë e përpunimit me cilësi të lartë të pllakave të trasha dhe të dyanshme.

Materiale për të bërë

Ndër materialet harxhuese kryesore janë dielektrikët (me fole ose jo), boshllëqet metalike dhe qeramike për bazën e pllakës, guarnicionet izoluese me tekstil me fije qelqi, etj. Roli kryesor në sigurimin e vetive të nevojshme të performancës së produktit luhet jo vetëm nga materialet bazë strukturore për bazat, sa veshje në natyrë. Metoda e aplikuar e prodhimit të pllakave të qarkut të printuar, në veçanti, përcakton kërkesat për lidhjen e materialeve për guarnicionet dhe veshjet ngjitëse për të përmirësuar ngjitjen e sipërfaqeve. Pra, impregnimet epoksi përdoren gjerësisht për ngjitje, dhe kompozimet dhe filmat e llakut polimer përdoren për të mbrojtur kundër ndikimeve të jashtme. Letra, tekstil me fije qelqi dhe tekstil me fije qelqi përdoren si mbushës për dielektrikë. Në këtë rast, epoksifenolik, fenolik dherrëshirat epoksi.

Teknologjia e bordit të qarkut të printuar me një anë

Kjo teknikë prodhimi është një nga më të zakonshmet, pasi kërkon investim minimal të burimeve dhe karakterizohet nga një nivel kompleksiteti relativisht i ulët. Për këtë arsye, ai përdoret gjerësisht në industri të ndryshme, ku, në parim, është e mundur të organizohet puna e linjave të automatizuara të transportuesit për printim dhe gravurë. Operacionet tipike të metodës së prodhimit të bordit të qarkut të printuar të njëanshëm përfshijnë si më poshtë:

• Përgatitja e bazës. Fleta e zbrazët pritet në formatin e dëshiruar me anë të prerjes ose shpimit mekanik.
• Paketa e formuar me boshllëqe futet në hyrjen e linjës së prodhimit të transportuesit.
• Pastrimi i boshllëqeve. Zakonisht kryhet me deoksidim mekanik.
• Printimi i bojrave. Teknologjia e shablloneve përdoret për të aplikuar simbole teknologjike dhe shënjuese që janë rezistente ndaj gdhendjes dhe kurohen nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë.
• Gravurë me fletë bakri.
• Heqja e shtresës mbrojtëse nga boja.

Në këtë mënyrë fitohen dërrasa me funksion të ulët, por të lirë. Si lëndë e parë e konsumueshme, zakonisht përdoret një bazë letre - getinaks. Nëse theksi vihet në forcën mekanike të produktit, atëherë mund të përdoret edhe një kombinim letre dhe qelqi në formën e një getinax të përmirësuar të klasës CEM-1.

Metodë e prodhimit zbritës

Konturet e përçuesvesipas kësaj teknike formohen si rezultat i gdhendjes së fletës së bakrit në bazën e një imazhi mbrojtës në një rezistent metalik ose fotorezist. Ekzistojnë opsione të ndryshme për zbatimin e teknologjisë zbritëse, më e zakonshme prej të cilave përfshin përdorimin e fotorezistit të filmit të thatë. Prandaj, kjo qasje quhet edhe metoda fotorezistente e prodhimit të bordeve të qarkut të printuar, e cila ka të mirat dhe të këqijat e saj. Metoda është mjaft e thjeshtë dhe në shumë aspekte universale, por bordet me funksionalitet të ulët merren gjithashtu në daljen e transportuesit. Procesi teknologjik është si më poshtë:

• Dielektriku i fletëve po përgatitet.
• Si rezultat i operacioneve të shtresimit, ekspozimit dhe zhvillimit, në fotorezistin formohet një model mbrojtës.
• Procesi i gdhendjes me fletë bakri.
• Heqja e modelit mbrojtës në fotorezistencën.

Me ndihmën e fotolitografisë dhe fotorezistit krijohet një maskë mbrojtëse në fletë metalike në formën e një modeli përcjellësish. Pas kësaj, bëhet gravurja në zonat e ekspozuara të sipërfaqes së bakrit dhe hiqet fotorezisti i filmit.

Në një version alternativ të metodës zbritëse të prodhimit të pllakave të qarkut të printuar, një fotorezist është shtresuar në një dielektrik me fletë metalike, e cila ishte përpunuar më parë për të krijuar vrima dhe ishte parametalizuar me një trashësi deri në 6-7 mikron. Gdhendja kryhet në mënyrë sekuenciale në zona që nuk mbrohen nga fotorezistenca.

Formim shtesë PCB

PërmesKjo metodë mund të formojë modele me përcjellës dhe boshllëqe në rangun prej 50 deri në 100 µm në gjerësi dhe 30 deri në 50 µm në trashësi. Zbatohet një qasje elektrokimike me depozitim selektiv galvanik dhe shtypje në vend të elementeve izolues. Dallimi themelor midis kësaj metode dhe asaj zbritëse është se përçuesit metalikë aplikohen, jo gdhendur. Por metodat e prodhimit të aditivëve për bordet e qarkut të printuar kanë dallimet e tyre. Në veçanti, ato ndahen në metoda thjesht kimike dhe galvanike. Metoda kimike më e përdorur. Në këtë rast, formimi i qarqeve përçuese në zonat aktive siguron reduktimin kimik të joneve metalike. Shpejtësia e këtij procesi është rreth 3 µm/h.

Metodë pozitive e kombinuar e prodhimit

Kjo metodë quhet edhe gjysmë shtuese. Në punim përdoren dielektrikë me folie, por me trashësi më të vogël. Për shembull, mund të përdoren petë nga 5 deri në 18 mikron. Më tej, formimi i modelit të përcjellësit kryhet sipas të njëjtave modele, por kryesisht me depozitim galvanik të bakrit. Dallimi kryesor midis metodës mund të quhet përdorimi i fotomaskave. Ato përdoren në metodën e kombinuar pozitive të prodhimit të pllakave të qarkut të printuar në fazën e parametalizimit me trashësi deri në 6 mikronë. Kjo është një procedurë e ashtuquajtur shtrëngimi galvanik, në të cilën elementi fotorezistues aplikohet dhe ekspozohet përmes një fotomaske.

Përparësitë e metodës së kombinuarProdhimi i PCB-ve

Kjo teknologji ju lejon të formoni elemente të figurës me saktësi të shtuar. Për shembull, me një metodë pozitive të prodhimit të bordeve të qarkut të shtypur në një fletë metalike të konsumueshme me trashësi deri në 10 mikronë, është e mundur të merret një rezolucion i përcjellësve deri në 75 mikron. Së bashku me cilësinë e lartë të qarqeve dielektrike, sigurohet edhe një izolim më efektiv i sipërfaqes me ngjitje të mirë të nënshtresës së printuar.

Metodë e shtypjes në çift

Teknologjia bazohet në metodën e krijimit të kontakteve ndërshtresore duke përdorur vrima të metalizuara. Në procesin e formimit të modelit të përçuesve, përdoret përgatitja sekuenciale e segmenteve të bazës së ardhshme. Në këtë fazë, përdoret një metodë gjysmë shtesë për prodhimin e bordeve të qarkut të shtypur, pas së cilës një paketë me shumë shtresa është mbledhur nga bërthamat e përgatitura. Midis segmenteve ka një rreshtim të veçantë të bërë nga tekstil me fije qelqi të trajtuar me rrëshirë epokside. Kjo përbërje, kur shtrydhet, mund të rrjedhë jashtë, duke mbushur vrimat e metalizuara dhe duke mbrojtur veshjen e elektrizuar nga sulmet kimike gjatë operacioneve të mëtejshme teknologjike.

metoda e shtresimit të PCB

Një mënyrë tjetër, e cila bazohet në përdorimin e disa segmenteve të nënshtresave të printuara për të formuar një strukturë funksionale komplekse. Thelbi i metodës qëndron në vendosjen e njëpasnjëshme të shtresave të izolimit me përçues. Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të sigurohen kontakte të besueshme midis shtresave ngjitur, gjë që sigurohetakumulimi i bakrit galvanik në zonat me vrima izoluese. Ndër avantazhet e kësaj metode të prodhimit të pllakave të qarkut të printuar me shumë shtresa, mund të vërehet densiteti i lartë i paraqitjes së elementeve funksionale me mundësinë e montimit kompakt në të ardhmen. Për më tepër, këto cilësi ruhen në të gjitha shtresat e strukturës. Por ka edhe disavantazhe të kësaj metode, kryesore e të cilave është presioni mekanik në shtresat e mëparshme gjatë aplikimit të asaj tjetër. Për këtë arsye, teknologjia është e kufizuar në numrin maksimal të lejueshëm të shtresave të aplikuara - deri në 12.

Përfundim

Me rritjen e kërkesave për karakteristikat teknike dhe funksionale të elektronikës moderne, potenciali teknologjik në veglat e vetë prodhuesve rritet në mënyrë të pashmangshme. Platforma për zbatimin e ideve të reja është shpesh vetëm një bord qark i printuar. Metoda e kombinuar e prodhimit të këtij elementi tregon nivelin e aftësive moderne të prodhimit, falë të cilave zhvilluesit mund të prodhojnë komponentë radio ultra-komplekse me një konfigurim unik. Një gjë tjetër është se koncepti i rritjes shtresë pas shtrese nuk justifikohet gjithmonë në praktikë në aplikimet në inxhinierinë më të thjeshtë të radios, kështu që deri më tani vetëm disa kompani kanë kaluar në prodhimin serik të bordeve të tilla. Për më tepër, kërkesa për qarqe të thjeshta me dizajn të njëanshëm dhe përdorimin e materialeve harxhuese të lira mbetet.