ПХД дайындау әдістері: өндіру технологиясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Аспаптар жасауда және электроникада жалпы электрлік байланыстарды тасымалдаушы ретінде баспа платалары шешуші рөл атқарады. Құрылғының сапасы және оның негізгі өнімділігі осы функцияға байланысты. Баспа платаларын өндірудің заманауи әдістері жоғары орналасу тығыздығы бар элементтік негізді сенімді біріктіру мүмкіндігін басшылыққа алады, бұл өндірілетін жабдықтың өнімділігін арттырады.

ПХД шолуы

Біз тегіс оқшаулағыш негізге негізделген бұйымдар туралы айтып отырмыз, оның конструкциясында ойықтар, саңылаулар, ойықтар және өткізгіш тізбектер бар. Соңғылары электр құрылғыларын ауыстырып қосу үшін қолданылады, олардың кейбіреулері тақта құрылғысына кірмейді, ал басқа бөлігі оған жергілікті функционалды түйіндер ретінде орналастырылған. Орналастыруды атап өту маңыздыжоғарыда аталған құрылымдық элементтердің, өткізгіштер мен жұмыс бөліктерінің бастапқыда бұйымның дизайнында жақсы ойластырылған электр тізбегі ретінде ұсынылған. Жаңа элементтерді болашақта дәнекерлеу мүмкіндігі үшін металдандырылған жабындар қарастырылған. Бұрын мұндай жабындарды қалыптастыру үшін мысты тұндыру технологиясы қолданылған. Бұл химиялық операция, оны көптеген өндірушілер формальдегид сияқты зиянды химиялық заттарды қолдануына байланысты бүгінде тастап кеткен. Ол тікелей металдандырылған баспа платаларын өндірудің экологиялық таза әдістерімен ауыстырылды. Бұл тәсілдің артықшылықтары қалың және екі жақты тақталарды жоғары сапалы өңдеу мүмкіндігін қамтиды.

Жасауға арналған материалдар

Негізгі шығыс материалдарының арасында диэлектриктер (фольгалы немесе фольгасыз), тақта негізіне арналған металл және керамикалық дайындамалар, шыны талшықты оқшаулағыш тығыздағыштар және т.б. Өнімнің қажетті өнімділік қасиеттерін қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады. негіздеріне арналған негізгі құрылымдық материалдармен ғана емес, қанша сыртқы жабындар. Баспа платаларын өндірудің қолданылатын әдісі, атап айтқанда, беттердің адгезиясын жақсарту үшін тығыздағыштар мен жабысқақ жабындарға арналған байланыстыру материалдарына қойылатын талаптарды анықтайды. Сонымен, эпоксидті сіңдірулер желімдеу үшін кеңінен қолданылады, ал полимерлі лак композициялары мен пленкалар сыртқы әсерлерден қорғау үшін қолданылады. Диэлектриктерге толтырғыш ретінде қағаз, шыны және шыны талшықтар қолданылады. Бұл жағдайда эпоксифенолды, фенолды жәнеэпоксидті шайырлар.

Бір жақты баспа схемасы технологиясы

Бұл өндіріс техникасы ең кең таралғандардың бірі болып табылады, өйткені ол ең аз ресурс инвестициясын қажет етеді және күрделіліктің салыстырмалы түрде төмен деңгейімен сипатталады. Осы себепті ол әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады, мұнда, негізінен, басып шығару және оюлау үшін автоматтандырылған конвейер желілерінің жұмысын ұйымдастыруға болады. Бір жақты баспа схемасын жасау әдісінің әдеттегі операцияларына мыналар жатады:

• Негізді дайындау. Бос парақ механикалық кесу немесе тесу арқылы қалаған пішімге кесіледі.
• Бланкілері бар қалыпталған орам конвейердің өндірістік желісінің кірісіне беріледі.
• Дайындықтарды тазалау. Әдетте механикалық тотықсыздандыру арқылы орындалады.
• Баспа бояулары. Трафарет технологиясы ультракүлгін сәулеленудің әсерінен қиюға төзімді және өңделетін технологиялық және таңбалау таңбаларын қолдану үшін қолданылады.
• Мыс фольгасы.
• Бояудан қорғаныс қабатын алу.

Осылайша функционалдылығы төмен, бірақ арзан тақталар алынады. Тұтынылатын шикізат ретінде әдетте қағаз негізі қолданылады - гетинакс. Егер өнімнің механикалық беріктігіне баса назар аударылса, онда жақсартылған CEM-1 маркалы гетинакс түріндегі қағаз мен шыны комбинациясын да пайдалануға болады.

Ағарту әдісі

Өткізгіштердің контурларыосы техникаға сәйкес мыс фольгасын металл резист немесе фоторезистте қорғаныш кескіннің негізінде оюлау нәтижесінде қалыптасады. Субтрактивті технологияны жүзеге асырудың әртүрлі нұсқалары бар, олардың ең көп таралғаны құрғақ пленка фоторезистін қолдануды қамтиды. Сондықтан бұл тәсілді баспа платаларын өндірудің фоторезистивті әдісі деп те атайды, оның жақсы және жаман жақтары бар. Әдіс өте қарапайым және көп жағынан әмбебап, бірақ функционалдылығы төмен тақталар конвейердің шығысында да алынады. Технологиялық процесс келесідей:

• Фольга диэлектригі дайындалуда.
• Қабаттау, экспозиция және дамыту операциялары нәтижесінде фоторезистте қорғаныс үлгісі қалыптасады.
• Мыс фольгасын ою процесі.
• Фоторезистідегі қорғаныс үлгісін жою.

Фотолитография және фоторезист көмегімен фольгада өткізгіштердің үлгісі түрінде қорғаныс маскасы жасалады. Осыдан кейін мыс бетінің ашық жерлерінде оюлау орындалады және пленка фоторезисті жойылады.

Баспа платаларын өндірудің субтрактивті әдісінің балама нұсқасында фоторезист фольга диэлектрикіне қабатталған, ол бұрын тесіктер жасау үшін өңделген және қалыңдығы 6-7 микронға дейін алдын ала металдандырылған. Острация фоторезистпен қорғалмаған жерлерде ретімен орындалады.

Қосымша ПХД қалыптастыру

АрқылыБұл әдіс ені 50-ден 100 мкм-ге дейін және қалыңдығы 30-дан 50 мкм-ге дейінгі диапазондағы өткізгіштер мен саңылаулары бар үлгілерді құра алады. Электрохимиялық тәсіл оқшаулағыш элементтерді гальваникалық селективті тұндыру және нүктелі престеу арқылы қолданылады. Бұл әдіс пен субтрактивті әдіс арасындағы түбегейлі айырмашылық - металл өткізгіштер сызылған емес, қолданылады. Бірақ баспа платаларына арналған қосымша өндіріс әдістерінің өзіндік айырмашылықтары бар. Атап айтқанда, олар таза химиялық және гальваникалық әдістерге бөлінеді. Ең жиі қолданылатын химиялық әдіс. Бұл жағдайда белсенді аймақтарда өткізгіш тізбектердің пайда болуы металл иондарының химиялық тотықсыздануын қамтамасыз етеді. Бұл процестің жылдамдығы шамамен 3 мкм/сағ.

Оң аралас өндіріс әдісі

Бұл әдіс жартылай қоспа деп те аталады. Жұмыста фольга диэлектриктері пайдаланылады, бірақ қалыңдығы азырақ. Мысалы, 5-тен 18 микронға дейінгі фольгаларды қолдануға болады. Әрі қарай, өткізгіш үлгісін қалыптастыру бірдей үлгілер бойынша жүзеге асырылады, бірақ негізінен гальваникалық мыс шөгінділерімен. Әдістің негізгі айырмашылығы фотомаскаларды пайдалану деп атауға болады. Олар қалыңдығы 6 микронға дейінгі алдын ала металлизация сатысында баспа платаларын дайындаудың біріктірілген оң әдісінде қолданылады. Бұл фоторезистивті элемент қолданылатын және фотомаска арқылы әсер ететін гальваникалық қатайту процедурасы деп аталады.

Біріктірілген әдістің артықшылықтарыПХД өндірісі

Бұл технология суреттің элементтерін жоғары дәлдікпен қалыптастыруға мүмкіндік береді. Мысалы, қалыңдығы 10 микронға дейін жұмсалатын фольгадағы баспа платаларын өндірудің оң әдісімен 75 микронға дейінгі өткізгіштердің рұқсатын алуға болады. Диэлектрлік тізбектердің жоғары сапасымен қатар басып шығарылатын субстраттың жақсы жабысқақтығы бар бетті тиімдірек оқшаулау да қамтамасыз етіледі.

Жұптастыру әдісі

Технология металдандырылған тесіктерді пайдаланып қабат аралық контактілерді жасау әдісіне негізделген. Өткізгіштердің үлгісін қалыптастыру процесінде болашақ базаның сегменттерін дәйекті дайындау қолданылады. Бұл кезеңде баспа платаларын өндіруге арналған жартылай қоспа әдісі қолданылады, содан кейін дайындалған өзектерден көп қабатты пакет жиналады. Сегменттердің арасында эпоксидті шайырлармен өңделген шыны талшықтан жасалған арнайы төсем бар. Бұл композиция қысылған кезде сыртқа ағып, металданған саңылауларды толтыра алады және әрі қарай технологиялық операциялар кезінде электролизделген жабынды химиялық әсерден қорғайды.

ПХД қабаттау әдісі

Күрделі функционалдық құрылымды қалыптастыру үшін басып шығарылған субстраттардың бірнеше сегменттерін пайдалануға негізделген басқа әдіс. Әдістің мәні өткізгіштермен оқшаулау қабаттарын дәйекті түрде салуда жатыр. Бұл ретте іргелес қабаттар арасындағы сенімді байланыстарды қамтамасыз ету қажет, бұл қамтамасыз етіледіоқшаулағыш тесіктері бар жерлерде гальваникалық мыстың жиналуы. Көп қабатты баспа платаларын жасаудың осы әдісінің артықшылықтарының арасында болашақта жинақы құрастыру мүмкіндігімен функционалдық элементтердің орналасуының жоғары тығыздығын атап өтуге болады. Сонымен қатар, бұл қасиеттер құрылымның барлық қабаттарында сақталады. Бірақ бұл әдістің кемшіліктері де бар, олардың негізгісі келесіні қолданған кезде алдыңғы қабаттарға механикалық қысым жасау болып табылады. Осы себепті технология қолданылатын қабаттардың максималды рұқсат етілген санымен шектелген - 12-ге дейін.

Қорытынды

Қазіргі заманғы электрониканың техникалық және пайдалану сипаттамаларына қойылатын талаптар артқан сайын, өндірушілердің өздерінің құрал-саймандарындағы технологиялық әлеует сөзсіз артады. Жаңа идеяларды жүзеге асыру платформасы көбінесе баспа платасы болып табылады. Бұл элементті өндірудің аралас әдісі заманауи өндірістік мүмкіндіктердің деңгейін көрсетеді, соның арқасында әзірлеушілер бірегей конфигурациясы бар ультра күрделі радио компоненттерін шығара алады. Тағы бір нәрсе, ең қарапайым радиотехникадағы қосымшаларда қабат-қабат өсу тұжырымдамасы әрқашан өзін-өзі ақтамайды, әзірге мұндай тақталарды сериялық өндіруге бірнеше компания ғана ауысты. Оның үстіне, біржақты конструкциясы бар қарапайым схемаларға және арзан шығын материалдарына сұраныс сақталады.