ELModules©

Kerüljön közelebb az elektronikához, lépésről lépésre!

 

Nyomtatott áramkör (NYÁK)

Az angol szövegekben PCB, azaz Printed Circuit Board-ként említett áramköri lap tulajdonképpen elektronikus alkatrészek rögzítésére és a kivezetéseiknek – megfelelő kapcsolás szerinti – vezetékekkel történő összekötésére szolgál. Megjelenését az egyre bonyolultabb áramkörök sorozatgyártása tette szükségessé.

A technológia alapelve, hogy valamilyen (szigetelő) hordozó lemez egyik vagy mindkét felületére vékony homogén vezető réz bevonatot visznek fel, majd ezen a felületen alakítják ki a „huzalozást”. Ezt úgy lehet elérni, hogy a felvitt réz rétegből – megfelelő rajzolat szerint – eltávolítják a felesleget, így ott az egymással szomszédos „réz szigetek” egymástol elszigetelődnek. A rajzolatot – amit ma már szinte kizárólag számítógépes programokkal terveznek és nyomtatnak – ún. fotolitográfiai módszerrel viszik fel az alap lemezre. Az eljárás lépései a következők:

  1. a lemezt kifúrják azokon a helyeken, ahova az ún. furatszerelt alkatrész lábai kerülnek majd. (Sorozatgyártásban akár több táblát is átfúrnak egyszerre)
  2. az ún. kétoldalas lemezek esetén – amikor a két felületre különböző, de egymással összefüggő rajzolat kerül – egy galván fürdőbe merítve és a két réz felületet áramkörbe kapcsolva, a furatok belső falára vékony réz bevonat csapódik ki, mely a furatok helyén mintegy összeköti a két réz felületet.
  3. a réz felület(ek)re  UV fényre érzékeny lakkot hordanak fel (ez a művelet speciális, sárgás megvilágításban történik)
  4. a megszáradt fényérzékeny lakkra  ráhelyezik a rajzolatot hordozó fóliát, melyen a rajzolat sötét, a lemaratandó terület pedig teljesen átlátszó.
  5. UV fénnyel átvilágítják a fóliát és így a rajzolattal le nem takart részeken az UV fény hatására vegyi reakció játszódik le
  6. a kétoldalas lemezek esetében a 3. ... 5. pontokban leírt folyamatot a másik oldallal is meg kell csinálni
  7. a lemezt egy „marató” vegyi fürdőbe helyezve a megvilágításkor szabadon lévő részeknél – ahol a lakk nem marad saválló – a réz réteg szép lassan lemaródik
  8. egy tisztító fürdőbe helyezve lemossák a lakk maradékot
  9. egy újabb galván fürdőben a fém megmaradt tiszta réz felületet ónozással teszik ellenállóbbá és könnyebben forraszthatóvá
  10. további védelem és a könnyebb forraszthatóság érdekében egy ún. forrasztásgátló lakkréteget visznek fel a lemezre, mely csak azokat a részeket hagyja szabadon, ahol ténylegesen forrasztani kell az alkatrészek lábait, a többi részt elfedi. Ez a lakk – a neve is err utal – meggátolja, hogy az egymáshoz közeli alkatrész lábakon forrasztáskor ónpaca zárlat keletkezzen. A védő lakkot a huzalozás kialakításához hasonló fotolitográfiával készítik
  11. újabb tisztítás után – amennyiben szükséges – felirat kerül a panelra, melyet szitanyomással alakítanak ki. A szita rajzolatát – nem meglepő módon – szintén fotolitográfiával készítik elő. A kétoldalas panelek esetében ez újabb technológiai lépést jelent a másik oldalon.
  12. a gyártósor végén számítógépes (optikai) ellenőrzés következik, ami összehasonlítja az elkészült panelt a kiindulási dokumentációval

Ebből a felsorolásból is kitűnik, hogy ami kézbe fogva egyszerűnek látszik, a legyártása mennyire összetett feladat. Sorozatgyártásban a készítendő panelből – a technológiai optimalizálás miatt – többet egymás mellé helyezve ún. montírt készítenek, mely mind a NYÁK elkészítésekor, mind később a beültetés során együtt marad, így lényegesen hatékonyabb velük a munka.