Nyomtatott huzalozásu lapok gyártása

Az előadás anyagának egy része Gröller György tanár úr előadása alapján készült, a beleegyezésével.

Nyomtatott Huzalozású Lemez anyagai:

NYHL, NYÁK, PCB (Printed Circuit Board),

PWB (~Wiring~)

Vezetőhálózat + mechanikai tartás, szerelési alap

Előnyök:• nagyobb terhelhetőség, jobb disszipáció

(felület/keresztmetszet nagy),• szerelés, mérés, hibakeresés automatizálható,• megbízhatóság jobb.

NYHL típusok:

• Hordozó: merev — hajlékony• Vezetősávok száma:

• egyoldalas, • kétoldalas, furatfémezett, • többrétegű

• Rajzolatfinomság: vezető – szigetelő vastagság• normál: 0,4 – 0,6 mm >16mil• finom: 0,3 – 0,4 mm ~12 – 16 mil• igen finom: 0,1 – 0,2 mm ~ 4 – 8 mil

(1 raszter = 2,54mm, 1 mil = 0,01raszter)

A folírozott lemez anyagai:

Szigetelő hordozó

Követelmények:• Villamos:

– térfogati ellenállás,– felületi ellenállás,– dielektromos jellemzők

(, tg).• Hőállóság:

– forrasztás, Joule-hő.

• Mechanikai:– szilárdság,– megmukálhatóság

(darabolható, fúrható),

– nem vetemedik.• Vízfelvétel:

– a technológia és a használat során.

A hordozó anyagai

• Kerámia

(különleges célokra)• Műanyag

– társító nélkül, flexibilis NYHL,– társított, kompozit .

Erősítő:

• Felelős a szilárdságért, rugalmasságért

• Javítja a hőállóságot, villamos jellemzőket.– papír,– üvegszál,– üvegszövet.

Alapváz (mátrix): műgyanta

• Felelős a felületi, villamos, hőtani tulajdonságokért.

– fenolgyanta (bakelit) hőállóság, nedvességfelvétel

– epoxigyanták: tapadás, szigetelés

– fejlesztés: poliimid, polikarbonát, teflon, folyadékkristályos polimer

Hordozó típusok:• XXXP –790: papírvázas fenolgyanta

– ~10 MHz-ig, kis vízfelvétel, sárga• FR-2: papírvázas fenolgyanta

– Légálló, jó mérettartás, sötétsárga• FR-3: papírvázas epoxigyanta

– Jó el. tulajdonságok, ~furatfémezhető, krémszínű• FR-4: üvegszövetvázas epoxi

– Jól megmunkálható, furatfémezhető, jó el. tulajdonságok, kis vízfelvétel, áttetsző zöld

• FR-5: mint FR-4, javított hőállóság

Rézfólia:

• Vastagság: 17,5m, 35m, (70m, 105m,) – féladditív: 5m védőréteggel,– speciális, (pl. autóipari 400 m),

• Gyártás: galvanoplasztika– elektrolizálás forgó acélhengerre, fél fordulat után

lefejtés.• Ragasztás:

– ragasztófólia vagy oldószeres, melegre térhálósodó műgyanta.

Merev nyomtatott lapok gyártása:

1. Kémiai módszerrel:– Maratott fólia,– Galvanizált fólia.

2. Mechanikai módszerrel:– Kivágott,– Fémszórás,– Sajtolt huzalozás.

Egyoldalas nyomtatott huzalozás:1. maratás:• kiindulás: egyoldalas folírozott lemez,• maratásálló reziszt felvitele a vezetőhálózat helyére,• maratás,• reziszt eltávolítása.2. galvanizálás:• vékony rézréteg felvitele a teljes oldalra (kémiai

módszer),• galvánálló reziszt felvitele (ahol nem lesz

vezetőhálózat),• galvanizálás,• reziszt eltávolítása,• maratás.

3. Átültetéses:

hordozó pl.: acéllemez,• ahol nem lesz hálózat, galvánálló reziszt felvitel,• galvanizálás,• reziszt eltávolítása,• galvanizált rétegre ragasztó felvitele,• szigetelőlap felhelyezése,• sajtolás vagy kikeményítés,• hordozó lemez eltávolítása (kémiai vagy mechanikai

úton).

Kétoldalas technológia összefoglalása:

• fúrás,• Aktíválás Sn Pd• árammentes Cu bevonat,• panelgalvanizálás,• szilárd fotoreziszt felvitele,• fotolitográfia,• galván Cu bevonat (~20m),

• Sn (SnPb) galvanizálás (~10m),• negatív maszk eltávolítása,• Cu maratás, fényes Sn maszk,• Sn megömlesztése,• forrasztásgátló réteg felvitele.

Gomba-képződés

Furat metszete

Fémezett falú furat

Mechanikai átkötések:• hajlított összekötő huzalos,• tölcsérperemes csőszegeccsel (55-120o), elem felőli

oldalon beforrasztják, elem lábbal együtt a túlsó oldalon is,

• hasított tölcsérperemes csőszegecs, elem felőli forrasztásra nincs szükség.

Többrétegű NYHL

• kétoldalas lemezeken rétegenként a rajzolat elkészítése, mint a kétoldalasnál,

• rézfelületre vékony oxidréteg,• pakett összeállítás, sajtolás

(170oC, 15bar, 40-60perc),• fúrás, furatfémezés …, mint a

kétoldalasnál.

Pre-preg: preintegrated material, félig kikeményített, üvegszövettel erősített epoxigyanta

Nyolcrétegű lemez-pakett

pre-preg ónozatlan Cu huzalozás(fekete oxid)

• Zsákfurat, betemetett furat:

még a sajtolás előtt, az egyedi lemezeken kell kialakítani.

eltemetett fémezett falú furat

fémezett falú vakfurat

Cu huzalozási pálya

Szekvenciális technológia, mikrovia

• Szekvenciális: a rétegeket egyenként, egymásra építve

• Mikrovia: 10…100m átmérő, fúrás lézerrel vagy plazmamarással

• Előny: kisebb méret, nagyobb sebesség, kevesebb réteg, kisebb költség

Fémezett zsákvia