PCB ishlab chiqarish usullari: ishlab chiqarish texnologiyasi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Umuman asbobsozlik va elektronikada bosma platalar elektr oʻzaro bogʻlanishlarining tashuvchisi sifatida hal qiluvchi rol oʻynaydi. Qurilmaning sifati va uning asosiy ishlashi ushbu funktsiyaga bog'liq. Bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishning zamonaviy usullari yuqori joylashtirish zichligi bilan element bazasini ishonchli integratsiya qilish imkoniyatiga asoslanadi, bu esa ishlab chiqarilgan uskunaning ish faoliyatini oshiradi.

PCB haqida umumiy ma'lumot

Biz tekis izolyatsion asosga asoslangan mahsulotlar haqida ketayapmiz, ularning dizayni yivlar, teshiklar, kesiklar va o'tkazuvchan zanjirlarga ega. Ikkinchisi elektr qurilmalarini almashtirish uchun ishlatiladi, ularning ba'zilari plata qurilmasiga kiritilmagan, boshqa qismi esa mahalliy funktsional tugunlar sifatida joylashtirilgan. Joylashtirishni ta'kidlash muhimdirYuqorida aytib o'tilgan konstruktiv elementlardan o'tkazgichlar va ishchi qismlar dastlab mahsulot dizaynida yaxshi o'ylangan elektr sxemasi sifatida taqdim etiladi. Kelajakda yangi elementlarni lehimlash imkoniyati uchun metalllashtirilgan qoplamalar taqdim etiladi. Ilgari misni cho'ktirish texnologiyasi bunday qoplamalarni shakllantirish uchun ishlatilgan. Bu kimyoviy operatsiya bo'lib, bugungi kunda ko'plab ishlab chiqaruvchilar formaldegid kabi zararli kimyoviy moddalardan foydalanishdan voz kechgan. U to'g'ridan-to'g'ri metallizatsiya bilan bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishning yanada ekologik toza usullari bilan almashtirildi. Ushbu yondashuvning afzalliklari qalin va ikki tomonlama taxtalarni yuqori sifatli qayta ishlash imkoniyatini o'z ichiga oladi.

Yayish uchun materiallar

Asosiy sarf materiallari orasida dielektriklar (folgalangan yoki plyonkasiz), taxta asosi uchun metall va keramik blankalar, shisha tolali izolyatsiyalovchi qistirmalari va boshqalar mavjud. Mahsulotning zarur ishlash xususiyatlarini ta'minlashda asosiy rol o'ynaydi. nafaqat asoslar uchun asosiy tizimli materiallar tomonidan, qancha tashqi qoplamalar. Bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishning qo'llaniladigan usuli, xususan, sirtlarning yopishishini yaxshilash uchun qistirmalari va yopishtiruvchi qoplamalar uchun yopishtirish materiallariga qo'yiladigan talablarni belgilaydi. Shunday qilib, yopishtirish uchun epoksi emdirish keng qo'llaniladi va tashqi ta'sirlardan himoya qilish uchun polimerik lak kompozitsiyalari va plyonkalar qo'llaniladi. Dielektriklar uchun plomba sifatida qog'oz, shisha tolali va shisha tolali shisha ishlatiladi. Bunday holda, epoksifenolik, fenolik vaepoksi qatronlar.

Bir tomonlama bosma plata texnologiyasi

Ushbu ishlab chiqarish texnikasi eng keng tarqalganlaridan biridir, chunki u minimal resurs investitsiyasini talab qiladi va nisbatan past darajadagi murakkablik bilan tavsiflanadi. Shu sababli, u turli xil sanoat tarmoqlarida keng qo'llaniladi, bu erda, asosan, bosma va etching uchun avtomatlashtirilgan konveyer liniyalari ishini tashkil qilish mumkin. Bir tomonlama bosma platalarni ishlab chiqarish usulining odatiy operatsiyalariga quyidagilar kiradi:

• Baza tayyorlash. Bo'sh varaq mexanik kesish yoki zımbalash orqali kerakli formatga kesiladi.
• Blankalar bilan shakllangan paket konveyerning ishlab chiqarish liniyasining kirish qismiga beriladi.
• Blankalarni tozalash. Odatda mexanik deoksidlanish orqali amalga oshiriladi.
• Bosma bo'yoqlar. Stencil texnologiyasi qirqishga chidamli va ultrabinafsha nurlanish ta'sirida davolanadigan texnologik va markalash belgilarini qo'llash uchun ishlatiladi.
• Mis folga bilan ishlov berish.
• Bo'yoqdan himoya qatlamini olib tashlash.

Shunday qilib, kam funksional, lekin arzon taxtalar olinadi. Sarflanadigan xom ashyo sifatida odatda qog'oz bazasi ishlatiladi - getinaks. Agar mahsulotning mexanik mustahkamligiga urg‘u berilsa, unda yaxshilangan CEM-1 toifali getinaks ko‘rinishidagi qog‘oz va shisha kombinatsiyasidan ham foydalanish mumkin.

Ajratuvchi ishlab chiqarish usuli

O'tkazgichlarning konturlariUshbu texnikaga ko'ra, mis folga metall rezistentda yoki fotorezistda himoya tasvirining asosiga surtish natijasida hosil bo'ladi. Subtractiv texnologiyani amalga oshirish uchun turli xil variantlar mavjud, ularning eng keng tarqalgani quruq kino fotorezistidan foydalanishni o'z ichiga oladi. Shuning uchun, bu yondashuv, shuningdek, o'zining ijobiy va salbiy tomonlariga ega bo'lgan bosma platalarni ishlab chiqarishning fotorezistiv usuli deb ataladi. Usul juda oddiy va ko'p jihatdan universaldir, ammo past funktsional taxtalar konveyer chiqishida ham olinadi. Texnologik jarayon quyidagicha:

• Folga dielektri tayyorlanmoqda.
• Qatlamlash, ta'sir qilish va rivojlantirish operatsiyalari natijasida fotorezistda himoya naqsh hosil bo'ladi.
• Mis folga bilan ishlov berish jarayoni.
• Fotorezistdagi himoya naqshini olib tashlash.

Fotolitografiya va fotorezist yordamida folga ustida o’tkazgichlar namunasi ko’rinishidagi himoya niqobi yaratiladi. Shundan so'ng, mis sirtining ochiq joylarida qirqish amalga oshiriladi va plyonkali fotorezist chiqariladi.

Bosma platalarni ishlab chiqarishning subtractiv usulining muqobil versiyasida fotorezist folga dielektrikiga qatlamlanadi, u ilgari teshiklarni yaratish uchun ishlov berilgan va qalinligi 6-7 mikrongacha bo'lgan oldindan metalllashtirilgan. Oshlama fotorezist bilan himoyalanmagan joylarda ketma-ket bajariladi.

Qo'shimchali tenglikni shakllantirish

OraqaUshbu usul kengligi 50 dan 100 mkm gacha va qalinligi 30 dan 50 mkm gacha bo'lgan o'tkazgichlar va bo'shliqlar bilan naqsh hosil qilishi mumkin. Galvanik selektiv yotqizish va izolyatsion elementlarning nuqta bosilishi bilan elektrokimyoviy yondashuv qo'llaniladi. Ushbu usuldan olib tashlash usuli o'rtasidagi asosiy farq shundaki, metall o'tkazgichlar o'yilgan emas, balki qo'llaniladi. Ammo bosilgan elektron platalar uchun qo'shimcha ishlab chiqarish usullari o'ziga xos farqlarga ega. Xususan, ular sof kimyoviy va galvanik usullarga bo'linadi. Eng ko'p ishlatiladigan kimyoviy usul. Bunday holda, faol hududlarda o'tkazuvchan zanjirlarning shakllanishi metall ionlarining kimyoviy qisqarishini ta'minlaydi. Bu jarayonning tezligi taxminan 3 mkm/soat.

Ijobiy kombinatsiyalangan ishlab chiqarish usuli

Bu usul yarim qo'shimchalar deb ham ataladi. Ishda folga dielektriklari ishlatiladi, ammo qalinligi kichikroq. Misol uchun, 5 dan 18 mikrongacha bo'lgan plyonkalardan foydalanish mumkin. Bundan tashqari, o'tkazgich naqshini shakllantirish bir xil modellar bo'yicha, lekin asosan galvanik mis cho'kmasi bilan amalga oshiriladi. Usul o'rtasidagi asosiy farqni fotomaskalardan foydalanish deb atash mumkin. Ular qalinligi 6 mikrongacha bo'lgan oldindan metallizatsiya bosqichida bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishning kombinatsiyalangan ijobiy usulida qo'llaniladi. Bu galvanik tortish deb ataladigan protsedura bo'lib, unda fotorezistiv element qo'llaniladi va fotomaska orqali ta'sirlanadi.

Birlashtirilgan usulning afzalliklariPCB ishlab chiqarish

Bu texnologiya tasvir elementlarini yuqori aniqlik bilan shakllantirish imkonini beradi. Misol uchun, qalinligi 10 mikrongacha bo'lgan sarflanadigan folga bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishning ijobiy usuli bilan 75 mikrongacha bo'lgan o'tkazgichlarning o'lchamlarini olish mumkin. Dielektrik davrlarning yuqori sifati bilan bir qatorda, bosilgan substratning yaxshi yopishqoqligi bilan yanada samarali sirt izolyatsiyasi ham ta'minlanadi.

Juft bosish usuli

Texnologiya metalllashtirilgan teshiklar yordamida qatlamlararo kontaktlarni yaratish usuliga asoslangan. Supero'tkazuvchilar naqshini shakllantirish jarayonida kelajakdagi bazaning segmentlarini ketma-ket tayyorlash qo'llaniladi. Ushbu bosqichda bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarish uchun yarim qo'shimchalar usuli qo'llaniladi, undan so'ng tayyorlangan yadrolardan ko'p qatlamli paket yig'iladi. Segmentlar o'rtasida epoksi qatronlar bilan ishlangan shisha tolali maxsus astar mavjud. Ushbu kompozitsiya siqilgan holda oqishi mumkin, metalllashtirilgan teshiklarni to'ldiradi va keyingi texnologik operatsiyalar paytida elektrolizlangan qoplamani kimyoviy ta'sirdan himoya qiladi.

PCB qatlamlash usuli

Boshqa bir usul, bu murakkab funktsional tuzilmani shakllantirish uchun bosilgan substratlarning bir nechta segmentlaridan foydalanishga asoslangan. Usulning mohiyati o'tkazgichlar bilan izolyatsiyalash qatlamlarini ketma-ket joylashtirishdan iborat. Shu bilan birga, qo'shni qatlamlar orasidagi ishonchli aloqalarni ta'minlash kerak, bu ta'minlanadiizolyatsion teshiklari bo'lgan joylarda galvanik misning to'planishi. Ko'p qatlamli bosilgan elektron platalarni ishlab chiqarishning ushbu usulining afzalliklari orasida kelajakda ixcham yig'ish imkoniyati bilan funktsional elementlarni joylashtirishning yuqori zichligini ta'kidlash mumkin. Bundan tashqari, bu fazilatlar strukturaning barcha qatlamlarida saqlanadi. Ammo bu usulning kamchiliklari ham bor, ularning asosiysi keyingi qatlamni qo'llashda oldingi qatlamlarga mexanik bosimdir. Shu sababli, texnologiya qo'llaniladigan qatlamlarning ruxsat etilgan maksimal soni bilan cheklangan - 12 tagacha.

Xulosa

Zamonaviy elektronikaning texnik va ekspluatatsion xususiyatlariga qo'yiladigan talablar ortib borishi bilan ishlab chiqaruvchilarning asboblaridagi texnologik salohiyat muqarrar ravishda oshadi. Yangi g'oyalarni amalga oshirish uchun platforma ko'pincha bosilgan elektron platadir. Ushbu elementni ishlab chiqarishning kombinatsiyalangan usuli zamonaviy ishlab chiqarish imkoniyatlari darajasini ko'rsatadi, buning natijasida ishlab chiquvchilar noyob konfiguratsiyaga ega ultra murakkab radio komponentlarini ishlab chiqarishlari mumkin. Yana bir narsa shundaki, qatlam-qatlam o'sishi kontseptsiyasi har doim ham eng oddiy radiotexnika sohasidagi ilovalarda amalda o'zini oqlamaydi, hozirgacha faqat bir nechta kompaniyalar bunday taxtalarni seriyali ishlab chiqarishga o'tishgan. Bundan tashqari, bir tomonlama dizaynga ega oddiy sxemalar va arzon sarf materiallaridan foydalanish talabi saqlanib qolmoqda.