Kik vagyunk és miért készítettük el ezt a filmet?

A Eurocircuits egy európai nyomtatott áramköri lapokat (PCB-ket) gyártó cég. A cég központja Belgiumban, a festőien szép Mechelen városában található, míg a gyártóegységek Németországban, Aachen közelében és Magyarországon, Egerben vannak. A cég fő profilja a kis szériás prototípusok gyártása, jellemzően a tervezők, a gyártmányfejlesztők, az egyetemek és a kutatóintézetek számára.

Gyártás előkészítés

A nyomtatott áramkörök tervezői Computer Aided Design (CAD) programokat használva készítik el a terveket. Mivel a különböző CAD programok különböző (saját) fájl formátumot használnak kimenetként, ezért a nyák iparban olyan egységes fájl formátumokat vezettek be, amelyek a gyártóegységek számára is megfelelőek. Ezek a Gerber és RS274X formátumok lettek. Ezek az egységes formátumú fájlok definiálják a különböző rétegeket, úgy, mint a rajzolati rétegeket, a forrasztásgátló lakk kitakarásait, vagy éppen az alkatrészek jelölését…

Gyártófilmek készítése.

A gyártás közben felhasznált filmek elkészítése, lézer plotterek segítségével történik. Ezek a berendezések tisztatérben, azaz ellenőrzött hőmérsékletű és páratartalmú környezetben dolgoznak. A plotterek a gyártási dokumentáció adatait pixel-ekből álló képpé alakítják, majd ezt a képet “nyomtatják” a filmre. A kinyomtatott filmek pedig, emberi beavatkozás nélkül, automatikusan kerülnek előhívásra.

Belső réteg rajzolatkialakítása

A többrétegű nyomtatott áramkörök (multilayer) gyártása, a belső rétegek gyártásával kezdődik, melyhez egy darab alapanyag szükséges. Az alapanyag üvegszál erősítésű epoxy gyanta, melynek felülete rézfóliával borított..

Belső réteg maratása

A belső rétegek maratása során, egy ammóniás oldattal, a szárazreziszt fólia által szabadon hagyott területekről lemaratják a már feleslegessé vált alaprezet. A folyamat gondosan szabályozott annak érdekében, hogy maratást követően, a kialakított vezetőpályák szélessége megegyezzen a gyártási dokumentációban szereplő értékkel. Tervezési fázisban azonban figyelni kell arra, hogy vastagabb kiinduló rézvastagság esetén, nagyobb szigetelőtávolságot kell hagyni a vezetőpályák között. A maratás utolsó lépéseként, a dolgozó megbizonyosodik a maratás megfelelőségéről, azaz hogy az összes területről lemaratta-e a rezet.

Belső réteg lyukasztása és optikai tesztelése (AOI)

A multilayer-ek belső rétegei most már elkészültek. A következő lépés a belső rétegek lyukasztása, melynek során regisztrációs (illesztő) furatok kerülnek kialakításra. Ezek segítségével összeilleszthetővé válik a belső réteg a külső réteggel. A műveletet végző dolgozó behelyezi a munkadarabot a kamerákkal ellátott lyukasztó berendezésbe, ami a rézfelületen kialakított targetek regisztrálása után kilyukasztja a belső réteget a meghatározott pontokon..

Multilayer préselés

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok (multilayer) a belső rétegeken kívül, úgynevezett prepreg-ekből (félig kikeményített üvegszál erősítésű epoxy gyanta) és rézfóliákból épülnek fel.

Fúrás

CNC gépek segítségével történik mind az alkatrészfuratok, mind pedig az átvezető furatok (via) kialakítása, amelyek a különböző rétegek elektromos kapcsolatát biztosítják. Többrétegű nyomtatott áramköri lapok esetén, a fúrást egy röntgenfúrás (X-ray) előzi meg, melynek során a gép azonosítja a belső rétegeken kialakított target-eket és ezek pozíciója alapján fúrja ki a panelek rögzítéséhez használt csapfuratokat, ezzel biztosítva, hogy a kialakított furatok helyzetpontossága megfelelő lesz a belső réteg rajzolati rétegéhez képest.

Kémiai réz leválasztása

A furatfémezés első lépéseként egy nagyon vékony rézréteget választanak le a furatok falára.

Rajzolatfelvitel

A rajzolatfelvitel tisztatérben zajlik, ezzel is megelőzve, hogy a felületen esetlegesen előforduló szennyeződések (pl. por) szakadást vagy zárlatot okozzanak a kialakított rajzolati rétegen

Galvanizálás

A következő technológiai lépés a panelek galvanizálása, azaz a réz felhízlalása. A műveletet végző dolgozó csavarok segítségével felhelyezi a paneleket az úgynevezett galván szerszámokra és ellenőrzi a rögzítési pontokat a megfelelő elektromos kapcsolat biztosításának érdekében.

Külső rajzolati réteg maratása

A paneleket most már legalvanizálták és leválasztottak 25 mikron rezet a furatokba és 25-30 mikron rezet a felületen lévő vezetőpályákra és pad-ekre. A leválasztott galvánrezet egy vékony réteg ón borítja, ami maratáskor maszkként fog szolgálni. A maratás első lépése a még galvanizáláskor maszkként szolgáló szárazreziszt fólia lesztrippelése (leoldása).

Forrasztásgátló lakkozás.

A nyomtatott áramköri lapok többsége forrasztásgátló lakkal fedett. A lakkozás az áramkörök mindkét oldalát fedi, ezzel megvédve az alatta lévő rézfelületet illetve megakadályozva az ültetés közbeni zárlatosodást.

Az RoHS követelményeknek megfelelő felületfémezés – kémiai nikkel-arany bevonat

A forrasztási felületek, beleértve a pad-eket és alkatrészfuratokat lakkmentesek maradtak. Ezeket a felületeket felületfémezéssel látják el, ezzel megvédve a rézfelületet az alkatrészek forrasztásának pillanatáig.

Csatlakozó aranyozás

A csatlakozókat kopásálló arannyal (galván arany) fémezik be. Első lépésként, a csatlakozó melletti területeket, ragasztószalaggal kimaszkolják és így kerülnek a panelek a horizontális aranyozó fürdőbe.

Pozíció felirat és beégetés

A nyomtatott áramköri lapok többségén pozíció feliratozás található, ami az alkatrészek elhelyezkedését mutatja. Manapság a pozíció felirat nyomtatása, digitális fájlokból, ink-jet printer-el történik. Hasonlóan egy papíros nyomtatóhoz, az ink-jet printer is festék cseppeket „fúj” a panel felületére, ezzel alakítva ki a képet. Amennyiben a panel mindkét oldalára szükséges pozíció felirat, akkor az első oldali nyomtatást előégetik, és majd csak ezt követően nyomtatják le a másik oldali pozíció feliratot is. Az ink-jet printer-nek nincs előkészületi ideje, ellentétben a hagyományos szitatechnológiával, ahol sok időt vesz igénybe a sziták elkészítése.

Elektromos tesztelés

Az összes több rétegű nyomtatott áramkör elektromos tesztelésen esik keresztül. A tesztelő berendezések segítségével megbizonyosodnak arról, hogy a rajzolati réteget alkotó hálózatok megfelelőek, szakadás és zárlatmentesek.

Kontúrkialakítás, ritzelés (V-cut)

Az utolsó mechanikai megmunkálás során kerül kialakításra a nyomtatott áramköri lapok végső kontúrja. A kontúrmarás mellett, lehetőség van a ritzeléssel (V-cut) történő kontúrkialakításra is. A ritzelő berendezésen a két, egymással szemben elhelyezkedő szerszám, oldalanként 1/3-1/3 mélységben vág bele az anyagba “V” alakban.

Végellenőrzés

A gyártás utolsó lépéseként, élesszemű végellenőrök csapata, minden darabos ellenőrzést végez az elkészült nyomtatott áramköri lapokon.