Dvouprsté desky plošných spojů | Pikabu

Dnešní díl bude věnován tvorbě desek plošných spojů pomocí filmového fotorezistu. Během filmu provedeme šetření a zjistíme, který typ tisku je lepší.

Pod drobnohledem uvidíme, která tiskárna má vyšší detail a porovnáme konečné výsledky práce s metodou laser-žehlička, která je podle mnoha lidí zlatou střední cestou mezi rychlostí výroby a kvalitou hotových výrobků.

Než se dostaneme k hlavnímu tématu problematiky, podívejme se na způsoby a typy instalace elektronických obvodů, které existují.

Asi před 15 lety jsem sestavil první obvod jednoduchého multivibrátoru s blikajícími světly. Poté se vše muselo položit na kus getinaxu a nohy prvků byly spojeny kousky drátu. Tato metoda netrvala dlouho; byla nahrazena novou technologií.

Jedná se o automobilový voltmetr, LED zde slouží k vizuálnímu posouzení úrovně napětí na autobaterii. Když se podíváte na zadní stranu, můžete vidět křivě poškrábané plošky se stopami šmouh po pájce. Stopy byly vyškrábány nabroušeným pilníkem, protože ocel je tam dobrá.

Programátor pro PIC regulátory je dalším krokem ve vývoji desek, ke kterému došlo s příchodem lakovaných popisovačů disků. Stručně řečeno, všechny stopy byly nakresleny ručně, přičemž byly dodrženy rozměry prvků, poté byla tato umělecká díla vyleptána, díly byly připájeny a voila, hotovo.

Další možnost montáže se provádí na prkénkách; tato metoda je dobrá, když má obvod malé rozměry.

No, jak bychom si nevzpomněli na starou dobrou přisazenou instalaci, sestavenou s čumáčkem, někdy je tato metoda nezbytná pro kontrolu funkčnosti vlastního nebo cizího obvodu jako celku.

Postupně jsme tak postupně přešli k hlavnímu tématu.

U fotoodporové metody je hlavní podmínkou kvality předloha fotografie, která se tiskne na speciální fólii pomocí inkoustové nebo laserové tiskárny.

V tomto experimentu bude hlavním konkurentem tiskárna EPSON XP330.

Pro inkoustový tisk budeme potřebovat průhlednou fólii od Lomondu, rychle schne a perfektně drží vodou ředitelné i pigmentové inkousty. Maximální rozlišení tisku 2880 dpi. Fólie je založena na polyesteru, na jehož jedné straně je záludný povlak připomínající želatinu, který absorbuje barvu a zabraňuje jejímu roztírání do stran. Cena za list je asi 0.60 $. Po vytištění se výsledného listu nedotýkejte rukama a nechte barvu zaschnout. 5-10 minut stačí.

Nyní si povíme něco málo o laserových tiskárnách.

Fólie pro tisk je zde trochu jiná, je ze všech stran stejně lesklá a trochu tenčí, takže je jedno, na kterou stranu tisknete. Společnost je také Lomond, materiál fólie je polyester pro zařízení s vysokými teplotními podmínkami. Cena listu je asi 0.40 $. Na rozdíl od inkoustové tiskárny jsou zde možnosti poněkud širší, jelikož kromě fotografických šablon pro fotorezist je možné tisknout i metodou laser-žehlička, která využívá přenos toneru z jednoho povrchu na druhý, což běžnou barvou nelze provést.

Zde jsou hlavní typy, které jsem použil:

1) Termotransferový papír, jehož jedna strana je pokryta jakousi fluoroplastickou vrstvou, ze které se prášek snadno odlupuje.

2) Stránky lesklého časopisu.

3) Papír z reklamních stránek z poštovních schránek.

4) Potravinová fólie z nejbližší prodejny.

5) Pergamenový papír na pečení a vysokoteplotní fólie na pečení dobrot v troubě neukázaly svou nejlepší stránku, protože byly dokonale rozžvýkané bubnem laserové tiskárny, což způsobilo řadu hemeroidů v důsledku vytahování malých utržených úlomků materiálu.

Dále potřebujeme samotnou ověřovací šablonu. Stáhnout si ho můžete zde — https://vk.com/hamstertime

Tisknout budeme pomocí programu Sprint Layout 6.0. Myslím, že název je mnohým známý, protože se jedná o software pro navrhování a osazování desek plošných spojů. Začněme inkoustovou tiskárnou.

Když máme vytvořenou šablonu, přejdeme do sekce tisku a ujistíme se, že barva stop je černá. Protože náš fotorezist bude negativní, zaškrtneme políčko negativní! V našem případě děláme obraz zrcadlově, vychází to z předpokladu, že tisková strana je při vystavení světlu vždy na straně plošného spoje. Dále vytvoříme 2 kopie obrázku a nastavíme mezeru mezi nimi na 5 mm. Klepněte na tlačítko OK. Přejděte na tiskárnu, vlastnosti, vyberte prémiový prezentační papír, nastavte kvalitu tisku na maximum. To je vše, nastavení je dokončeno!

U laserových tiskáren se ukázalo, že věci nejsou tak jednoduché. Tento model je nejdražší z testovaných, stojí 222 $. Množství toneru bylo programově nastaveno na maximum. V tiskárně se při tisku zasekl termotransferový papír. S filmem bylo vše v pořádku, takto vypadá předloha fotografie. Lze poznamenat, že samotný list je potřísněný tečkovanou čarou a část vzácného průhledného papíru je poškozena.

Další model, HP LaserJet 1200, neopravitelně rozžvýkal dva listy filmu, ale na třetí pokus se mi podařilo vyrobit šablonu. Tak velká zrnitost je způsobena tím, že válec s tonerem byl několikrát doplňován. V nastavení tiskárny nebyla ani volba kvality tisku! Tahle krabice je totální blbost.

Nejnovější model je Canon i-SENSYS LBP6000, nastavení kvality na maximum. Všechny šablony fotografií vyšly jinak, ale pro budoucí testování vybereme první vzorek, protože tam byl toner nanesen nejrovnoměrněji.

Porovnejme nejlepší výsledky laserového a inkoustového tisku na světle. K tomu používáme podsvícení ze starého monitoru. Rozdíl je radikálně odlišný. Pokud zkombinujeme tři vzorky laserového tisku dohromady, dostaneme se jen blízko jedné vrstvě inkoustového tisku. Nyní si představte, že naše stopy mají 0.1 mm, zkuste zkombinovat tři vrstvy fólie tak, aby se stopy vzájemně nepřekrývaly.

Nyní se pojďme obrátit na nejnovější technologii pro pomoc. Toto je “Super Ice”. Tyto dalekohledy jsou podle nápisu schopny 500x zvětšit obraz, což umožní zkoumat jednotlivé atomy v buňkách DNA. To nás ale moc nezajímá, tak se podívejme, co jsme nakreslili zde na šabloně.

Tloušťka drah v horní řadě je 0.1 mm, vzdálenost mezi drahami je také 100 mikronů. Při bližším prozkoumání je vidět, jak byly umístěny jednotlivé kapky barvy při jejich vyplivnutí tryskami kartuší. To je ale pozitivní obrázek, v negativním je vše trochu jinak, rovné čáry jsou natištěné, ale čísla 1 a 2 někam zmizela.

Laser měl jiné problémy, čáry 0.1 mm. byly otištěny silnější a mezery mezi nimi na některých místech úplně splynuly. Čísla 1 a 2 mají tloušťku 0.1 mm a čísla 3 a 4 mají tloušťku 0.2 mm. vyšla stejná tloušťka. Tím srovnání filmového tisku končí.

Dále přejdeme na sklolaminát, označíme naše zařízení na měděné vrstvě a spustíme nejsložitější a nejnebezpečnější mechanismus práce s papírenským nožem. Vrstvu je třeba na jedné straně několikrát poškrábat a na druhé asi desetkrát, vše závisí na tloušťce sklolaminátu.

Ale to není vše, na řezných místech jsou spíše hrubé hrany, je třeba se jich zbavit, uděláme to starou klasickou metodou smirkovým papírem.

Pak potřebujeme jakýkoliv prášek na čištění hrnců. Nanesme co nejvíce tohoto pylu a začněme ho vtírat do měděné základny kusu desky. A neříkejte mi, že to brousíte jemným brusným papírem, to je nějaký druh vandalismu. Zde je příklad práce před a po čištění.

Nyní vyjmeme trubici chránící před světlem s magickým filmem. Jedná se o filmový fotorezist RISTON-200, je archový, suchý, negativ. Šířka 300 mm, prodává se jak v běžných metrech, tak v arších A4. Cena 3 $ za metr. Musí být skladován ve tmě, jinak se vrstva citlivá na světlo znehodnotí.

Přiložíme hrot na desku a hladce vyhladáme fólii. Nyní tento proces připomíná spíše tónování oken. Když to nalepíte na celou plochu najednou, nic dobrého z toho nevzejde!

Samotný fotorezist lze vystavit buď ultrafialové lampě, nebo běžné lampě s denním světlem a nyní to dokáži v praxi. Výkon takové lampy je 20 W. Našroubujeme ji do sklíčidla s elektronickým časováním a spustíme mechanismus přesně na 5 minut.

Vedle lampy je předem připravený roztok s alkálií, který smyje místa, která spadají do dosahu světelných paprsků. Nyní pokus zopakujeme, pouze s ultrafialovou lampou.

První, co upoutá, je matný povrch fotografické vrstvy při práci s denní lampou (je vlevo) za stejných podmínek. Zde můžete zkusit prodloužit dobu expozice nebo nainstalovat výkonnější lampu, tato metoda má právo na život! I když kvalita je trochu horší, jelikož jsou tam zlomy v kolejích. Vždy se ale dají vystínovat kotoučovým fixem nebo zaponovým lakem, kterým lze mimochodem kreslit i stopy.

Uneseni zkoumáním typů lamp se nám podařilo přeskočit důležitou fázi: jak jsme se dozvěděli, že fotorezist je potřeba exponovat přesně 5 minut!? Vše je velmi jednoduché. Světlocitlivou vrstvu je nutné exponovat. Chcete-li to provést, nastavte časovač na 10 minut. Svítidlo nainstalujeme ve výšce 10 cm nad povrchem. Posvítíme na stejnou šablonu, kterou jsme zkoumali pod mikroskopem. Existuje 10 stejných sektorů. Pomocí fólie každou minutu otevřeme nový sektor. Takže nakonec bude 10 sekcí s různou dobou držení. Takto postupovali fotografové při vyvolávání fotografického papíru ve speciálním řešení.

K odhalení stop potřebujeme alkalický roztok (kalcinovaná soda). Lžící nabíráme a odměřujeme 15 až 20 gramů na litr. Pokud uděláte roztok příliš koncentrovaný, stopy, které potřebujeme, se začnou odlupovat.

Pouhým okem je jasné, že čím delší expoziční čas, tím jsou stopy tmavší. Na jednu minutu výsledek vůbec nevzbuzuje důvěru. Závěr je následující: stopy 0.1 a 0.2 mm vyšly nejlépe po 10 minutách expozice. 0.3 mm stopy jsou dobré již po 4 minutách.

Jaké by to bylo srovnání, kdybychom se nedotkli technologie laserového železa? Tuto metodu jsem poměrně aktivně používal na univerzitě. Udělejme obrázek na termotransferový papír. Pomocí tenkého ubrousku a dobře nahřáté žehličky nahřívejte desku po dobu 30 sekund. Poté, dokud je horký, ve snaze nepopálit si prsty, položíme obrázek tonerem dolů. Okamžitě se začne lepit a je nepravděpodobné, že by nikam vyklouzl. Pěkné je, že přenos tepla se uvolní až poté, co odevzdáte všechen toner. Tedy skoro všechno. Obrázek je rozbitý, ale potřebuje úpravu. Nejsme hrdí, nevadí nám použít fix, zastíníme ho. Za studentských let jsme používali noviny, princip je stejný. Rozehřejeme desku, položíme obrázek a zahřejeme. Teprve na závěr je potřeba papír namočit do vody, aby se mechanicky odstranil. Výsledek nebyl dosažen ani po dvou pokusech. I když už tehdy s tím byly problémy, nemluvě o opakovatelnosti, jak se to dá udělat s fotorezistem.

Nyní se pojďme obrátit na Hubbleův teleskop pro pomoc při meziplanetárních pozorováních. Pojďme se blíže podívat na jednu oblast na obou deskách. Levý film byl vytištěn na tiskárně XP330 a pravý na drahé laserové tiskárně HP M252. Stopy na laseru jsou mnohem silnější, fotoodporová vrstva v některých místech nebyla smyta z důvodu výrazného rozptylu světla tonerem a fluorescenčních vlastností samotného filmu.

No, máme výsledky, je čas vyleptat desky.

Někdo k tomu používá síran měďnatý, jiný persíran sodný, další směs peroxidu vodíku s kyselinou citrónovou a dokonce se používá i kyselina chlorovodíková. Mám rád starý dobrý chlorid železitý. Jeho jedinou nevýhodou je, že vám může zničit oblečení, pokud se na něj dostanou kapky roztoku. Proto je třeba jednat opatrně. Naplňte krystaly teplou vodou a vše důkladně promíchejte, vezměte největší pánev a do středu umístěte sklenici s výsledným roztokem. Konvici uvaříme a pánev naplníme horkou vodou, aby byla uvnitř zavařovací sklenice konstantní teplota. To urychlí proces leptání. Abychom usnadnili kontrolu procesu rozpouštění mědi, přilepíme pásku na zadní stranu desky pomocí běžné pásky. Velmi dobré řešení v tom, že nám umožňuje současně připevnit vzorek k nádobě a zkontrolovat připravenost našeho pokrmu v procesu.

Toto jsou naše výsledky. S laserovou fólií to nedopadlo podle očekávání, stopy byly silnější a místy slepené, zatímco na inkoustové tiskárně vše nedopadlo tak špatně, ba naopak – dobře. Na třetím místě skončila metoda laser-žehlička na drahé tiskárně, která produkovala mnoho vad, které ukážu o něco později.

Nyní je čas zbavit se vrstvy fotorezistu na vrcholu drah, už ji nepotřebujeme. To lze provést pomocí acetonu nebo hydroxidu sodného, ​​známého také jako „Mole“ pro čištění potrubí. Odřízneme roh obalu a část obsahu nasypeme do nádoby s vodou. Ponořme naše desky do roztoku.

Toner musel být odstraněn mechanicky, protože alkálie jej neodstraní a aceton, jak by bylo štěstí, došel.

Noviny sice dnes ze soutěže vypadly, ale s jejich pomocí se podařilo dosáhnout nějakého výsledku. Tohle je nejlepší výsledek, kterého jsem mohl dosáhnout. Na první pohled to vypadá, že je to v pořádku, ale když se podíváte blíž, zdá se to, jako by okraje byly rozmazané, a když se podíváte ještě blíž. No, kurva!

Metoda laserového železa se pro mě uchytila ​​pouze jako kontaktní podpisy na komplexních deskách, jako je Arduino; je prostě nemožné zapamatovat si všechny špendlíky ve vaší hlavě.

U vážných projektů je použití toneru nepraktické, stopy budou zubaté a na povrchu mohou být dutiny. Je to dáno porézní strukturou toneru, v důsledku čehož leptací roztok stále proniká tam, kam potřebuje a odleptá místa, která nejsou potřeba.

To je výsledek filmu z laserové tiskárny. Míst, kde se cesty spojovaly, bylo asi pět. Výsledky byly nejlepší s fotomaskou z inkoustové tiskárny.

Hlavní podmínkou tohoto testu bylo, že desky musely být pro planární provedení, tedy pro SMD součástky. Rozměry jsou o něco menší než u krabičky od zápalek. Potěšila mě vysoká míra přenosu detailů, například na vrstvě fotorezistu je dobře vidět drobná vada na filmu. Konečným výsledkem je stejná závada na třech stejných deskách. Požadavky na výběr způsobu tisku na fotomasku by proto měly být na prvním místě. Na tom závisí tloušťka stop, kvalita provedení a opakovatelnost.

Hotová deska musí být pocínována, to lze provést nízkoteplotní slitinou dřeva, růžovou slitinou nebo běžnou pájkou. V opačném případě budou všechny cesty časem pokryty vrstvou oxidů a zeleně. Ochranu můžete udělat pomocí fotomasky, ale to je pořádný oříšek. Zde je příklad planárního upevnění na desce, kterou jsme dnes vyrobili. Mimochodem, zdá se, že i ona téma napoví v některém z příštích čísel.

Pojďme si to tedy shrnout. Použití dobré inkoustové tiskárny spolu s tiskovou fólií nabízí velký potenciál pro domácí výrobu fotoodporových desek plošných spojů. A nezáleží na tom, že laserová technologie je mnohem širší, protože zaostává v kvalitě.

Jak říká lidová moudrost, méně je více!

Deska plošných spojů je základem každého moderního elektronického zařízení a nejen toho. Jsou široce používány při výrobě chytrých telefonů, tabletů, notebooků, osobních počítačů, myší, televizorů, multimediálních systémů a dalších domácích spotřebičů.

Požadavky na desky plošných spojů

Pokud mluvíme o požadavcích na desky plošných spojů z hlediska montáže a výroby instalace, pak stojí za to zdůraznit řadu bodů:

1. Rozměry produktu. Pozornost je třeba věnovat jak velikosti samotné kontaktní podložky, tak i mezerám mezi nimi. Pokud proces výroby desky s plošnými spoji zahrnuje použití montážní linky, pak mezi povinné požadavky patří také rozměry skupinového obrobku a jeho soulad s rozměry dopravního pásu.
2. Založený systém. Důležité při montáži vícekolíkových součástí na pracovní plochu. Tvar, velikost, umístění na desce a kontaktní podložky jsou vždy dohodnuty mezi výrobci desek a zástupci montážních dílen.
3. Výběr chemie pro pájení. Volba tavidla, typu pasty a provozní teploty závisí na jejím typu. Stabilita výroby montáže a instalace závisí na době, po kterou si finální nátěr desky zachová své vlastnosti pro pájení.
4. Deformování desky. Právě deformační změny, odchylky od ideálně rovného povrchu výrobku vedou v 90 % případů k vyřazení hotového výrobku. Minimální deformace je pro instalátor komponent nutností.
5. Odolnost desky vůči vysokým teplotním vlivům. Teplotní rozsah, ve kterém je výrobek schopen zachovat svůj tvar a vlastnosti, určuje použitelnost určitých metod pájení. Dnes se často používají materiály s vysokou teplotou skelného přechodu. Budou dražší než jejich analogy, ale jejich spolehlivost v procesu bezolovnatého pájení je mnohem vyšší.
6. Vlastnosti pájecí masky, kvalita její aplikace na podklad. Důležité je, jak přesně je tepelně odolný ochranný materiál kombinován s montážním polem, zda je přítomen v mezerách mezi součástmi a zda je přítomen na kontaktních podložkách. Úroveň vlhkosti a teploty, které může pájecí maska ​​odolat, ovlivňuje odolnost hotového výrobku vůči provozním podmínkám.
7. Dostupnost a kvalita značení. Musí být jasné, snadno čitelné a nesmazatelné. Často se používá při instalaci součástí k jejich vystředění. A v tomto případě je dalším důležitým bodem přesnost umístění referenčních značek provedených ve formě označení.
8. Vhodnost desky pro kvalitní diagnostiku. Na jeho povrchu musí být další body pro kontakt se sondami. Ano, v tomto případě je hustota komponent mírně snížena. Testování však umožňuje ověřit vysokou kvalitu elektronického modulu a jeho vhodnost pro použití.
9. Přesnost umístění bodů na tabuli, minimální mezery mezi měděnými pásy, mezi prvky značení a maskami. Minimální tloušťka nanášených čar – masky, měď, značení.
10. Impedance. Požadavky na prostupy. Požadavky na dodatečné technologické operace – pokud mluvíme o požadavcích ve fázi výroby. Pokud vstupní kontrola, pak: přesnost rozměrových charakteristik, zachování tloušťky desky. Žádné narušení masky, čitelnost označení, dostupnost minimálně 50% plochy pájecích kontaktních plošek (s posunutím a roztažením masky). Žádné vážné škrábance nebo nárazy ovlivňující integritu vodivého povlaku.

Pouze při splnění všech těchto požadavků lze hovořit o vysoké kvalitě hotového výrobku a jeho vhodnosti pro instalaci do elektroniky.

Materiály pro výrobu desek plošných spojů

Technologie výroby desek plošných spojů zahrnuje použití několika kategorií materiálů:

— Nevodivý substrát. Existuje mnoho možností: sklolaminát, keramické desky, fluoroplast, hliník, nerezová ocel, měď, polyamidové fólie. Materiál je vybírán na základě výrobní technologie.

– Vodivý materiál. Toto je fólie. Může to být obyčejná měď, galvanicky pokovený, galvanicky pokovený nebo žíhaný drát. Lze použít i dodatečně zpracovaný materiál s minimální úrovní drsnosti nebo fólii s odporovou podvrstvou. Nejčastěji se používá produkt o tloušťce 12 až 105 mikronů.

— Spojovací vrstva. Lze použít lepidla, epoxidy, akrylové polymery (prepregy). Prepregy se primárně používají pro lisování vícevrstvých výrobků.

— Dokončení nátěru. Používá se ke zpracování částí desky, které nejsou pokryty pájecími maskami. Navrženo pro zajištění vysoké kvality pájení. Používají se především bezolovnaté, cíno-olovnaté pájky, ponorné stříbření nebo zlacení a organické sloučeniny.

Způsoby výroby desek s plošnými spoji

Dnes je v praxi běžné několik typů technologických postupů výroby desek plošných spojů. A do značné míry závisí na výrobních metodách:

1. Kombinované pozitivní.
2. Metalizace průchozích otvorů.
3. Párové lisování.
4. Subtraktivní.
5. Budování vrstvy po vrstvě.
6. Přísada.

Podívejme se na každou z nich blíže.

Kombinovaná pozitivní metoda

Týká se poloaditiv. Používá se při výrobě dvouvrstvých a vícevrstvých desek vyrobených párovým lisováním. Zahrnuje použití nevodivé fólie. Tloušťka fólie je minimální – od 5 do 18 mikronů. Vzor je tvořen galvanickým nanášením mědi na bázi speciálních fotomasek.

Kombinovaný pozitivní způsob výroby desek plošných spojů má následující výhody:

— vysoká přesnost tištěného vzoru;

— spolehlivá ochrana dielektrické základny před technologickými řešeními;

– vysoká přilnavost mezi základnou a vodivým vzorem.

Ale jsou tu i nevýhody. V důsledku leptání se tedy objevuje boční podříznutí vodičů, což vnáší omezení do rozlišení procesu. Pokud se tato metoda používá pro výrobu vícevrstvých desek, pak je nutné použít kovový odpor. A to již komplikuje samotný proces (bude muset být odstraněn po leptání) a zvyšuje jeho cenu.

Metalizace průchozích otvorů

Jedná se o výrobu vícevrstvých desek chemickým lisováním jednotlivých vnitřních vrstev do jednoho balíku. Teprve poté jsou otvory vyvrtány a pokoveny.

Mezi výhody metody patří:

— jednoduchost technologického postupu;

— minimální citlivost na vady, která zvyšuje výtěžnost hotových výrobků;

— vysoká rychlost výroby;

— dobrá rychlost výroby topologických výkresů, opakovatelnost: lze použít pro velkosériovou výrobu zboží;

— minimalizace bočního podříznutí, což umožňuje výrobu vysoce přesných úzkých vodičů;

— schopnost vyrábět desky s libovolným počtem vrstev, různými parametry, což umožňuje minimalizovat takovou nevýhodu, jako je nízká hustota komponentů;

— absence přechodů mezi vrstvami umožňuje použití nejtenčí základny, která nevede proud;

— možnost zahrnutí stínění, napájecích vrstev atd. do návrhu.

Jedním ze slabých míst je nedostatečně pevné spojení mezi koncovými částmi kontaktních podložek a samotnou metalizací. Přísné dodržení poměru minimálního průměru otvoru k celkové tloušťce desky 1:8 zlepší kvalitu práce. Bez správného nastavení lisovacích režimů a udržení rovnoměrné polymerace pryskyřice se neobejdete.

Metoda párového lisování

Zahrnuje vytváření mezivrstvových spojů metalizací otvorů. Z takových přířezů se následně vytvoří vícevrstvé desky. Tato metoda má několik výhod:

— vysoká rychlost: obrobky jsou vyráběny v jednom technologickém cyklu;

— minimální náchylnost k vadám, což zvyšuje výtěžnost prodejných produktů.

Zde ale technologie zahrnuje dvojité nanášení galvanické mědi na vnější vrstvy desky, což zhoršuje rozlišení elektricky vodivé stopy. Vyžaduje také použití speciálních materiálů pro potištěnou masku a přířezy s vyšší tuhostí, což omezuje přípustný počet vrstev. To vše poukazuje na nevýhody této metody.

Chemická subtraktivní metoda

Subtraktivní metoda se používá při výrobě jednovrstvých desek nebo vnitřních vrstev vícevrstvých výrobků vyrobených metalizací průchozích otvorů a vrstvením. Na dielektrikum pokryté fólií je aplikován vzor pomocí tištěných vodičů, které jsou odolné vůči leptacím roztokům. Ukazuje se, že po leptání zůstanou na povrchu desky pouze vodivé cesty. Ochranná fólie se nanáší sítotiskem nebo fotolitografií (používá se fotorezist).

Výrobní proces takových desek je plně automatizovaný, což zvyšuje jeho produktivitu a snižuje náklady. Nevýhody této metody zahrnují poměrně velké podrosty a nutnost použití drahých fóliových materiálů. V tomto případě bude většina mědi jednoduše odstraněna ve fázi leptání a výsledné roztoky budou muset být řádně zlikvidovány.

Metoda vrstvy po vrstvě

Předpokládá sériové zapojení vodiče a izolační vrstvy. Spojení proudovodných prvků se provádí v izolačních otvorech galvanickým nanášením mědi. Metoda vrstva po vrstvě zajišťuje vysokou hustotu umístění elektrických součástek napříč všemi vrstvami desky i samotné instalace.

Přípustný počet vrstev je zde však omezen a nutnost použití mědi zvyšuje náklady na výrobky. Celý proces výroby trvá několik hodin, což je také považováno za nevýhodu. Pokud je na jedné z vrstev vada, je celá součást vyřazena, což snižuje výtěžnost prodejných produktů.

Aditivní metoda

Aditivní způsob výroby vzoru desky s plošnými spoji zahrnuje aplikaci vodivé cesty na nefóliový materiál pomocí chemického pokovování mědí přes ochrannou masku. Toto řešení zajišťuje vysokou spolehlivost spojení součástí a jejich homogenitu (žádné leptání). Při leptání se nepoužívá žádný galvanický povlak, čímž odpadá nutnost likvidace roztoku. V praxi se tento způsob používá především při výrobě vícevrstvých desek s pokovenými otvory. Náklady na takové výrobky však budou 3-4krát vyšší než u výrobků vyrobených galvanickým nanášením.

Technologie výroby DPS

V praxi, zejména v opravárenských a amatérských podmínkách, se nejčastěji používají 3 technologie výroby desek plošných spojů:

1. Způsob přenosu. Zahrnuje dodatečné použití dočasného substrátu (volitelně milimetrový papír). Na tomto základě jsou upevněny vodiče tištěných elektroinstalací z mosazné nebo měděné fólie. To vše se aplikuje na dielektrickou základnu a poté se substrát odstraní. Hlavním požadavkem na dielektrikum je poměrně hladký, rovný povrch. Není potřeba drahých materiálů nebo zařízení.
2. Mechanická metoda. Vzor vodivé dráhy je aplikován na fóliovou dielektrickou základnu (getinax). Dále se fólie z mezer odstraní libovolnou mechanickou metodou – frézou, nožem, skalpelem, frézou. Metoda není příliš jednoduchá na implementaci, protože vyžaduje vysokou přesnost od interpreta.
3. Chemická metoda Velmi podobné předchozí verzi. Používá se také foliový podklad. Je na něj aplikována kresba. Ale fólie z mezer se odstraní leptáním. Výhodně se používá roztok chloridu železitého. Výsledná směs vyžaduje likvidaci po dokončení práce.

Více podrobností o každé technologii výroby desek plošných spojů se dozvíte u specialistů společnosti Fregat.

Zeptejte se

Zavolejte nám zpět na naše bezplatné číslo 8 800 301-96-04 nebo pošlete své telefonní číslo do formuláře zpětné vazby a my vám zavoláme zpět. Můžete také položit otázku v sekci „Otázka – odpověď“.