Baskı Devre Kartı Delik içi Bakır Kaplama Teknolojisi

Baskılı Devre Kart Üretiminde Delik İçi Kaplama Teknolojilerinin Gelişimi

Plated-through-hole (PTH) yani Türkçe karşılığı delik içi bakır kaplama teknolojisi, baskılı devre kartı (PCB) endüstrisinde devrim yaratarak, bir PCB’nin arka tarafındaki bileşenleri kablolara veya atlama tellerine ihtiyaç duymadan sadece galvanik bakır ile kaplayarak elektriğin arka yüze aktarılmasını destansı bir şekilde bağlamayı mümkün kıldı.

Bu makale, 1950’lerin başından günümüze PTH elektrolize delik içi bakır kaplama teknolojilerinin gelişiminin izini sürüyor.

PCB Üretiminde Erken PTH Delik İçi Galvanik Bakır Kaplama Süreçleri

1950’lerin en başında Motorola Corporation , kaplanmamış bir panelin yüzeyini ve delik duvarlarını SnCl2 ile hassaslaştırmayı ve iki tabancalı bir sprey kullanarak gümüşle metalleştirmeyi içeren Placir yöntemini baskı devre kartı sektöründe geliştirdi.

Panel daha sonra bir ters iletken modeli ile alt ve üst yüzey olarak tarandı, galvanik bakır kaplama ile bakırla kaplandı ve gümüş ve dirençli mürekkebin çıkarılmasıyla tamamlandı.

Bununla birlikte, bakır iletkenlerin üzerinde yer alan altın kaplamada gümüş kalay kaplamalı yollar üzerine geçmesi bu yöntemde çok büyük bir sorundu.

Aynı sıralarda Fred Pearlstein, bakır kaplı laminatlar kullanarak PTH’lerin yani pcb üzerinde yer alan deliklerin yapımında uygulanan, iletken olmayan malzemeleri metalize etmek için akımsız nikel kaplamayı içeren bir test süreci yayınladı.

Ancak bu işlem bakır yüzeyle uyumsuzdu ve 1960’larda daha iyi katalizörlerin geliştirilmesine yol açtı.

Çıkarma ve Toplama İşlemleri

Photocircuits Corporation, 1950’lerde CC-4A süreci olarak bilinen tamamen eklemeli PWB üretim teknolojisini geliştirdi.

SnCl 2 -PdCl 2 katalizörleri ve EDTA bazlı akımsız bakır kaplama solüsyonları kullanan modern PTH delik içi elktrolize galvanik bakır kaplama proseslerini 1960’larda hayata geçirdi.

Bakır kaplı laminatlarla başlayan çıkarma yöntemi, desen kaplamayı ve panel kaplamayı içerir. Bu yöntem ile baskı devre kartının üzerinde yer alan yollar yani görsel desenler levhanın/plaketin üzerine işlenmiş olur.

Desen kaplama yönteminde, panelin her iki tarafında kaplama direnç katmanları oluşturulur. İstenen iletken modelini oluşturmak için çeşitli galvanik kaplama ve aşındırma adımları gerçekleştirilir. Panel kaplama yönteminde, panel elektrolitik bakır ile kaplanır ve aşındırma işleminden önce delikler mürekkeple doldurulur veya kuru film ile kaplanır.

Desen Kaplama / Pattern Plating

Baskı devre kartı pcb üretiminde desen kaplama / Pattern Plating yöntemi, kuru filmin daha iyi yapışmasını sağladığı ve pedsiz mikro geçiş delikleri sağladığı için ince hatlı geçiş yollarına sahip iletkenli bakır kaplı FR4 veya FR2 gibi levhalar için tercih edilir.

Bununla birlikte, akım dağıtım problemini çözmek zordur ve iletken genişliği ve açıklığı küçük olduğunda lehim köprüsü oluşabilir.

Ultra ince bakır folyonun kullanılması aşındırmada bir avantaj sunar, ancak süreç, sıcak hava lehim kaplayıcı düzleyicinin sürekli ince ayarını ve bakımını gerektirir.

Desen kaplama yönteminde bazı küçük farklılıklar vardır:

Katalizleme (iletken olmayan yüzeyin bakırın çözeltiden  yüzeye çıkmasına neden olacak şekilde hazırlanması)
İnce elektriksiz bakır (0,00001 inç), ardından birincil elektrolize galvanik bakır kaplama; kalın akımsız bakır (0,0001 inç)
Görüntüleme (istenen bitmiş devrenin negatifinde bir kaplama direncinin uygulanması)
Nihai galvanik bakır
Lehim kaplama (aşındırma direnci olarak) 0,0002 veya 0,0006 inç
Sıyırma kaplama direnci
Baz bakırın dağlanması
Lehim aşındırma (0.0002-in durumda); lehim yeniden akışı (0.0006-in durumda)
Lehim aşındırma kullanılıyorsa, sıcak hava lehim kaplayıcı düzleştirici tarafından takip edilen lehim maskesi
Nihai imalat ve elektriksel test.

Panel Kaplama / Panel Plating

PCB baskı kartı üretim yöntemlerinde bir diğer üretim prosesi ise panel kaplama yöntemi, boş işlenmemiş FR4 bakır levhalar için idealdir ve Japonya’da yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu yöntem ile deliklerden pedin küçültülmesi zordur. 0,004 inçlik iletken genişliği, seri üretim için bu yöntemle gerçekleştirilebilecek minimum değer olarak kabul edilir.

Panel kaplama yönteminin basitleştirilmiş sırası aşağıdaki gibidir:

Katalizör aşındırma ile pcb baskı devre kartı üretimi
İnce akımsız bakır biriktirme (0,0001 inç)
Galvanik elektrolize bakır (0,001 ila 0,0012 inç)
Alkali çözülebilir mürekkeple delik tıkama; tenteleme (kuru film ile baskı devre kartı desen çıkarma prosesi kuru film kaplama laminasyonu)
Serigrafi aşındırma aşaması (iletken pcb yol desenlerini görsellerini İletken deseni için paneli fotoğrafla pozlandırma prosesi
Aşındırma bakır
Sıyırma aşındırma direnci
PCB lehim maskesi
Lehim kaplayıcı düzleştirici (isteğe bağlı)
Nihai imalat ve elektriksel uçan hava testi.

Özet
PCB baskı devre kartı üretiminde PTH delik içi galvanik bakır kaplama teknolojisi, Placir yönteminin 1950’lerde geliştirilmesinden bu yana çok fazla yol kat etti. Bugün, PCB’ler elektronik paketlemede hala önemli bir rol oynamaktadır ve hangi paketleme teknolojisinin kullanılacağı, maliyet, elektrik gereksinimleri, termal gereksinimler ve yoğunluk gereksinimleri dahil olmak üzere birçok faktör tarafından yönetilmektedir. Günümüzde PTH pcb delik içi kaplama teknolojileri gelişmeye devam ediyor minyatürleştirme ve yüksek yoğunluklu ara bağlantıların getirdiği zorlukları ele almak için yeni yöntemler mühendisler tarafından geliştiriliyor.

ERKAR Elektronik İzmir PCB olarak tek katman baskı devre kartı imalatı ve çift katmanlı pcb üretiminde yerli pcb baskı devre kartı üretiminde PTH delik içi kaplama aşamalarında galvanik bakır kaplama prosesi kullanmaktayız.

Yine mikro kazıma ile ekspres baskı devre kartı pcb imalatında kazıma yöntemi ile baskı devre kartı imalatının sektördeki lideri Alman LPKF firmasının birinci sınıf protomat S63 ve LPKF protomat S64 modelleri ile mikro kazıma ile prototip pcb üretim cihazlarını kullanmaktayız.

LPKF S63 ve LPKF S64 mikro kazıma cihazları ile ürettiğimiz çift katmanlı prototip baskı devre kartlarının delik içi bakır kaplama prosesinde yine LPKF firmasının LPKF Contac S4 PCB delik içi elektrolize bakır kaplama cihazını kullanmaktayız.

Bir PCB Üretim veya PCBA SMD Dizgi İmalat Teklifine mi İhtiyacınız Var?

Prototip pcb veya hacimli pcb baskı devre kartı üretimi için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Tek katman ve çift katman pcb imalatı için bizimle iletişim sayfamızdan iletişime geçerek uygun ve rekabetçi fiyatlarla yerli pcb üretim ve ithal baskı devre kartları üretimi için baskı devre kartı pcb üretim projeleriniz için fiyat talebinde bulunabilirsiniz.