PCB-vervaardigingsmetodes: produksietegnologie

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

In instrumentasie en elektronika in die algemeen speel gedrukte stroombaanborde 'n deurslaggewende rol as draers van elektriese onderlinge verbindings. Die kwaliteit van die toestel en sy basiese werkverrigting hang af van hierdie funksie. Moderne metodes vir die vervaardiging van gedrukte stroombaanborde word gelei deur die moontlikheid van betroubare integrasie van die elementbasis met 'n hoë uitlegdigtheid, wat die werkverrigting van die vervaardigde toerusting verhoog.

PCB-oorsig

Ons praat van produkte wat gebaseer is op 'n plat isolerende basis, waarvan die ontwerp groewe, gate, uitsparings en geleidende stroombane het. Laasgenoemde word gebruik om elektriese toestelle te skakel, waarvan sommige nie as sodanig by die bordtoestel ingesluit is nie, en die ander deel word daarop geplaas as plaaslike funksionele nodusse. Dit is belangrik om te beklemtoon dat die plasingvan die voorgenoemde strukturele elemente, geleiers en werkende dele word aanvanklik in die produkontwerp as 'n weldeurdagte elektriese stroombaan voorgestel. Vir die moontlikheid van toekomstige soldering van nuwe elemente, word gemetalliseerde bedekkings verskaf. Voorheen is koperneerleggingstegnologie gebruik om sulke bedekkings te vorm. Dit is 'n chemiese operasie wat baie vervaardigers vandag laat vaar het weens die gebruik van skadelike chemikalieë soos formaldehied. Dit is vervang deur meer omgewingsvriendelike metodes om gedrukte stroombaanborde met direkte metallisering te vervaardig. Die voordele van hierdie benadering sluit in die moontlikheid van hoë kwaliteit verwerking van dik en dubbelzijdige planke.

Materiaal vir maak

Onder die belangrikste verbruiksgoedere is diëlektrika (gefoelie of nie-gefoelie), metaal- en keramiekblokkies vir die basis van die bord, veselglas-isolerende pakkings, ens. Die sleutelrol om te verseker dat die nodige werkverrigting-eienskappe van die produk gespeel word nie net deur die basiese strukturele materiaal vir basiese beginsels, hoeveel buite coatings. Die toegepaste metode van vervaardiging van gedrukte stroombaanborde, veral, bepaal die vereistes vir bindingsmateriaal vir pakkings en gombedekkings om adhesie van oppervlaktes te verbeter. Dus, epoksie-impregnasies word wyd gebruik vir gom, en polimeriese vernissamestellings en films word gebruik om teen eksterne invloede te beskerm. Papier, veselglas en veselglas word as vullers vir diëlektrika gebruik. In hierdie geval, epoksifenoliese, fenoliese enepoksieharse.

Enkelsydige gedrukte stroombaan-tegnologie

Hierdie vervaardigingstegniek is een van die algemeenste, aangesien dit minimale hulpbroninvestering vereis en gekenmerk word deur 'n relatief lae vlak van kompleksiteit. Om hierdie rede word dit wyd gebruik in verskeie industrieë, waar dit in beginsel moontlik is om die werk van outomatiese vervoerbande vir druk en ets te organiseer. Tipiese bewerkings van die vervaardigingsmetode vir enkelsydige gedrukte stroombaan sluit die volgende in:

• Berei die basis voor. Die blanko vel word na die verlangde formaat gesny deur meganiese sny of pons.
• Die gevormde pakkie met spasies word na die inset van die produksielyn van die vervoerband gevoer.
• Skoonmaak van spasies. Gewoonlik uitgevoer deur meganiese deoksidasie.
• Druk van verf. Stensiltegnologie word gebruik om tegnologiese en merksimbole toe te pas wat bestand is teen ets en genees onder die invloed van ultravioletstraling.
• Koperfoelie-ets.
• Verwyder die beskermende laag van die verf.

Op hierdie manier word lae-funksionele, maar goedkoop planke verkry. As 'n verbruikbare grondstof word 'n papierbasis gewoonlik gebruik - getinaks. As die klem op die meganiese sterkte van die produk val, kan 'n kombinasie van papier en glas in die vorm van 'n verbeterde CEM-1 graad getinax ook gebruik word.

Aftrekkende vervaardigingsmetode

Kontoere van geleiersvolgens hierdie tegniek word gevorm as gevolg van die ets van koperfoelie op die basis van 'n beskermende beeld in 'n metaalweerstand of fotoweerstand. Daar is verskeie opsies vir die implementering van subtraktiewe tegnologie, waarvan die mees algemene die gebruik van droë film fotoresist behels. Daarom word hierdie benadering ook die fotoresistiewe metode genoem om gedrukte stroombaanborde te vervaardig, wat sy voor- en nadele het. Die metode is redelik eenvoudig en in baie opsigte universeel, maar planke met lae funksionaliteit word ook by die uitvoer van die vervoerband verkry. Die tegnologiese proses is soos volg:

• Die foelie diëlektrikum word voorberei.
• As gevolg van die lae, blootstelling en ontwikkelingsbewerkings word 'n beskermende patroon in die fotoweerstand gevorm.
• Koperfoelie-etsproses.
• Verwyder die beskermende patroon in die fotoweerstand.

Met behulp van fotolitografie en fotoweerstand word 'n beskermende masker op die foelie geskep in die vorm van 'n patroon van geleiers. Daarna word ets op die blootgestelde areas van die koperoppervlak uitgevoer, en die filmfotoweerstand word verwyder.

In 'n alternatiewe weergawe van die aftrekmetode om gedrukte stroombaanborde te vervaardig, word 'n fotoweerstand op 'n foelie-diëlektrikum gelaag, wat voorheen gemasjineer is om gate te skep en vooraf gemetalliseer is met 'n dikte van tot 6-7 mikron. Ets word opeenvolgend uitgevoer op areas wat nie deur fotoweerstand beskerm word nie.

Additive PCB Forming

DeurHierdie metode kan patrone vorm met geleiers en gapings in die reeks van 50 tot 100 µm in breedte en 30 tot 50 µm in dikte. 'n Elektrochemiese benadering word toegepas met galvaniese selektiewe afsetting en kolpers van isolerende elemente. Die fundamentele verskil tussen hierdie metode en die subtraktiewe een is dat metaalgeleiers toegepas word, nie geëts word nie. Maar additiewe vervaardigingsmetodes vir gedrukte stroombaanborde het hul eie verskille. In die besonder word hulle verdeel in suiwer chemiese en galvaniese metodes. Die mees algemene chemiese metode. In hierdie geval maak die vorming van geleidende stroombane in die aktiewe gebiede voorsiening vir die chemiese reduksie van metaalione. Die spoed van hierdie proses is ongeveer 3 µm/h.

Positiewe gekombineerde vervaardigingsmetode

Hierdie metode word ook semi-additief genoem. In die werk word foelie diëlektrika gebruik, maar van 'n kleiner dikte. Byvoorbeeld, foelies van 5 tot 18 mikron kan gebruik word. Verder word die vorming van die geleierpatroon volgens dieselfde modelle uitgevoer, maar hoofsaaklik met galvaniese koperafsetting. Die belangrikste verskil tussen die metode kan die gebruik van fotomaskers genoem word. Hulle word gebruik in die gekombineerde positiewe metode vir die vervaardiging van gedrukte stroombaanborde in die stadium van pre-metallisering met 'n dikte van tot 6 mikron. Dit is 'n sogenaamde galvaniese stywerprosedure, waarin die fotoresistiewe element aangebring en deur 'n fotomasker blootgestel word.

Voordele van die gekombineerde metodePCB-vervaardiging

Hierdie tegnologie laat jou toe om elemente van die prentjie met groter akkuraatheid te vorm. Byvoorbeeld, met 'n positiewe metode om gedrukte stroombaanborde te vervaardig op 'n foelie verbruikbare met 'n dikte van tot 10 mikron, is dit moontlik om 'n resolusie van geleiers tot 75 mikron te verkry. Saam met die hoë kwaliteit van die diëlektriese stroombane word 'n meer effektiewe oppervlak-isolasie met goeie kleefvermoë van die gedrukte substraat ook verseker.

Paardrukmetode

Die tegnologie is gebaseer op die metode om tussenlaagkontakte te maak deur gemetalliseerde gate te gebruik. In die proses om die patroon van geleiers te vorm, word opeenvolgende voorbereiding van segmente van die toekomstige basis gebruik. Op hierdie stadium word 'n semi-additiewe metode vir die vervaardiging van gedrukte stroombaanborde gebruik, waarna 'n meerlaagpakket uit die voorbereide kerns saamgestel word. Tussen die segmente is daar 'n spesiale voering gemaak van veselglas wat met epoksieharse behandel is. Hierdie samestelling, wanneer dit uitgedruk word, kan uitvloei, wat die gemetalliseerde gate vul en die gegalvaniseerde laag teen chemiese aanval tydens verdere tegnologiese bewerkings beskerm.

PCB-laagmetode

'n Ander manier, wat gebaseer is op die gebruik van verskeie segmente van gedrukte substrate om 'n komplekse funksionele struktuur te vorm. Die kern van die metode lê in die opeenvolgende oplegging van lae isolasie met geleiers. Terselfdertyd is dit nodig om betroubare kontakte tussen aangrensende lae te verseker, wat verseker wordgalvaniese koperopbou in gebiede met isolerende gate. Onder die voordele van hierdie metode om meerlaagse gedrukte stroombaanborde te vervaardig, kan 'n mens let op die hoë digtheid van die uitleg van funksionele elemente met die moontlikheid van kompakte samestelling in die toekoms. Boonop word hierdie eienskappe op alle lae van die struktuur bewaar. Maar daar is ook nadele van hierdie metode, waarvan die belangrikste die meganiese druk op die vorige lae is wanneer die volgende een toegepas word. Om hierdie rede is die tegnologie beperk tot die maksimum toelaatbare aantal toegepaste lae - tot 12.

Gevolgtrekking

Namate die vereistes vir die tegniese en operasionele eienskappe van moderne elektronika toeneem, neem die tegnologiese potensiaal in die gereedskap van die vervaardigers self onvermydelik toe. Die platform vir die implementering van nuwe idees is dikwels net 'n gedrukte stroombaan. Die gekombineerde metode om hierdie element te vervaardig toon die vlak van moderne vervaardigingsvermoëns, waardeur ontwikkelaars ultra-komplekse radiokomponente met 'n unieke konfigurasie kan produseer. Nog iets is dat die konsep van laag-vir-laag groei homself nie altyd in die praktyk regverdig in toepassings in die eenvoudigste radio-ingenieurswese nie, so tot dusver het slegs 'n paar maatskappye oorgeskakel na reeksproduksie van sulke borde. Boonop bly die vraag na eenvoudige stroombane met 'n eensydige ontwerp en die gebruik van goedkoop verbruiksgoedere.