1. FPC Materialaren Mozketa
Material batzuk izan ezik, zirkuitu inprimatu malguetan erabiltzen diren material gehienak (FPC)) erroiluetan datoz. Prozesu guztiek ez dutenez erroiluetan oinarritutako teknikak behar, prozesu batzuk, hala nola bi aldeetako PCB malguetan zulo metalizatuak egitea, xafla formako materialekin egin behar dira. Bi aldeetako PCB malguaren lehen urratsa materiala xaflatan moztea da.
Kobrezko estaldura malgueko laminatuek oso tolerantzia txikia dute tentsio mekanikoarekiko eta erraz kaltetu daitezke. Ebaketa-prozesuan zehar gertatzen den edozein kaltek ondorengo prozesuen errendimenduan eragin handia izan dezake. Beraz, ebaketa erraza iruditu arren, kontu handiz ibili behar da materialaren kalitatea bermatzeko. Kantitate txikietarako, eskuzko ebaketa-makinak edo birakariak erabil daitezke. Eskala handiko ekoizpenerako, ebaketa-makina automatikoak hobesgarriak dira.
Kobrezko laminatuak edo estaldura-filmak alde bakarrekoak edo bikoitzak izan, ebaketa-zehaztasuna ±0.33 mm-ra irits daiteke. Ebaketa-prozesua oso fidagarria da, eta moztutako materiala automatikoki pilatzen da txukun, irteeran eskuzko manipulaziorik gabe. Prozesuak materialaren kaltea minimizatzen du, eta materiala ia zimurrik edo marradurarik gabe mantentzen da. Gainera, ekipamendu aurreratuek automatikoki moztu dezakete... FPCak erroilu formatuan grabatuta, grabatutako lerrokatze-ereduak detektatzen dituzten sentsore optikoak erabiliz, 0.3 mm-ko ebaketa-zehaztasuna lortuz. Hala ere, moztutako ertzak ez dira erabili behar ondorengo prozesuetan lerrokatzerako.
2. FPC zuloen zulaketa
Zirkuitu inprimatu zurrunak (PCB) bezala, zulo zeharkatzaileak PCB malgua CNC zulaketa erabiliz zulatu daiteke. Hala ere, CNC zulaketa ez da egokia metalizatutako zuloak dituzten bi aldetako zirkuituetarako. Zirkuituen diseinuak trinkoagoak eta zuloen diametroak txikiagoak diren heinean, CNC zulaketaren mugek beste zuloak zulatzeko teknika batzuk hartzea ekarri dute, hala nola plasma grabatua, laser zulaketa, mikrozulaketa eta grabatu kimikoa. Teknika berri hauek bateragarriagoak dira erroiluan oinarritutako prozesuen eskakizunekin.
Zulaketa CNC
Bi aldeetako PCB malguetan dauden zulo gehienak oraindik ere zulatzen dira CNC makinakCNC makina hauek funtsean PCB zurrunetarako erabiltzen diren berdinak dira, nahiz eta baldintza batzuk desberdinak izan. PCB malguak meheak direnez, xafla anitz pilatu daitezke zulatzeko. Baldintza onetan, 10 eta 15 xafla zulatu daitezke aldi berean. Fenolikozko paper-oinarritutako laminatuak edo beira-zuntzezko epoxi laminatuak erabil daitezke euskarri eta estalki gisa, edo 0.2 eta 0.4 mm arteko lodierako aluminiozko plakak ere erabil daitezke. PCB malguetan erabiltzen diren zulagailu-puntak merkatuan daude eskuragarri, eta PCB zurrunak zulatzeko erabiltzen diren puntak ere erabil daitezke malguetarako.
Zulatzeko, estalki-filma fresatzeko eta indartze-plaka moldatzeko baldintzak, oro har, antzekoak dira. Hala ere, PCB material malguetan erabiltzen den itsasgarriaren biguntasunagatik, erraz itsatsi daiteke zulagailu-puntan, eta horrek zulagailu-puntaren egoera maiz ikuskatzea eta biraketa-abiadura egoki handitzea eskatzen du. Kontu handiz ibili behar da geruza anitzeko PCB malgua edo... PCB zurrun-flexua.
puntzonaketa
Mikrozulaketa ez da teknika berria eta ekoizpen masiboan erabili izan da. Erroilu-oinarritutako prozesuek ekoizpen jarraitua dakartenez, kasu askotan zuloak erroilu formatuan zulatzen dira. Hala ere, zulaketa masiboa 0.6-0.8 mm-ko zulo-diametroetara mugatzen da, eta CNC zulaketarekin alderatuta, zulaketa denbora gehiago behar da eta eskuzko eragiketa behar du. Hasierako prozesuak askotan dimentsio handiak izaten ditu, eta horrek zulaketa-trokelak handiagoak eta garestiagoak bihurtzen ditu. Ekoizpen masiboak kostuak murriztu ditzakeen arren, ekipamenduen amortizazioa nabarmena da, eta serie txikiko ekoizpenerako, CNC zulaketa-prozesuak malgutasun eta kostu-eraginkortasun handiagoa eskaintzen du.
Azken urteotan, ordea, aurrerapen nabarmenak egin dira bai zulatzeko trokelen zehaztasunean bai CNC zulaketa-lanetan. Zulaketa bideragarriagoa bihurtu da orain PCB malguetarako. Trokel-teknologia berrienek 75 µm-ko zuloak sor ditzakete 25 µm-ko lodierako substratuarekin itsasgarririk gabeko kobrezko laminatuetan. Baldintza egokietan, 50 µm-ko zuloak ere zulatu daitezke. Zulatzeko makinak ere automatizatu dira, eta trokel txikiagoak daude eskuragarri, zulatzea aukera bideragarri bihurtuz PCB malguetarako. Hala ere, ez CNC zulaketa ez zulaketa ez dira egokiak zulo itsuak prozesatzeko.
Laser bidezko zulaketa
Laser teknologiak zulo txikienak zulatu ditzake. Hainbat laser zulatzeko makina mota erabiltzen dira PCB malguetarako, besteak beste, exzimero laserrak, CO₂ laserrak, YAG (itrio aluminio granatea) laserrak eta argon laserrak.
CO₂ laserrek isolamendu geruzak bakarrik zulatu ditzakete, YAG laserrek, berriz, isolamendu geruza eta kobrezko xafla zulatu ditzaketen bitartean. Isolamendu geruza zulatzea kobrezko xafla zulatzea baino askoz azkarragoa da, beraz, laser bakarra erabiltzea zulaketa prozesu guztietarako ez da eraginkorra. Normalean, kobrezko xafla lehenik grabatzen da zulo eredua osatzeko, eta gero isolamendu geruza kentzen da zeharkako zuloa osatzeko. Metodo honek zulo diametro oso txikiak zulatzea ahalbidetzen du laserren bidez. Hala ere, goiko eta beheko zuloen arteko kokapen zehaztasunak zuloaren diametroa mugatu dezake. Bide itsuetarako, lerrokatze bertikalaren arazoa ez da sortzen, alde bakarreko kobrezko xafla bakarrik grabatzen baita.
Exzimer laserrek zulo finenak zulatzeko gai dira. Exzimer laserrek argi ultramorea erabiltzen dute, substratu erretxinaren egitura molekularra zuzenean hausten duena, bero minimoa sortuz eta zuloaren inguruko eremuan kalteak mugatuz. Horren ondorioz, zuloen horma leun eta bertikalak lortzen dira. Laser izpia gehiago murriztu badaiteke, 10-20 µm-ko diametroko zuloak zulatu daitezke. Hala ere, alderdi-erlazioa handitzen den heinean, gero eta zailagoa da kobrezko estaldura hezea egitea.
Exzimer laser bidezko zulaketarekin arazo nagusietako bat da erretxinaren deskonposizioak karbono beltzaren hondakinak sortzen dituela zuloen paretetan, eta horiek garbitu egin behar dira xaflatu aurretik. Gainera, laserraren uniformetasunak banbuaren antzeko hondakinak sor ditzake zulo itsuak prozesatzean. Exzimer laser bidezko zulaketarekin lotutako erronka handiena abiadura motela eta kostu handia da, eta horrek zulo oso txikietarako zehaztasun eta fidagarritasun handia behar duten aplikazioetara mugatzen du erabilera.
CO₂ laser bidezko zulagailuak, aldiz, askoz azkarragoak eta merkeagoak dira, baina zuloen kalitate okerragoa dute, diametroak normalean 70 eta 100 µm bitartekoak izanik. Hala ere, prozesatzeko abiadura askoz azkarragoa da exzimero laserrak baino, eta horrek CO₂ laser bidezko zulaketa kostu-eraginkorragoa egiten du, batez ere dentsitate handiko zulo-multzoetarako.
CO₂ laserrak erabiltzean bide itsuak zulatzeko, ezinbestekoa da laserrak kobrezko gainazalera bakarrik iristea. Ez da beharrezkoa gainazaleko material organikoa kentzea, baina baliteke kobrezko gainazala garbitzeko prozesaketa kimiko edo plasma bidezko grabatu bat beharrezkoa izatea.
3. Zuloen metalizazioa
PCB malguaren zuloen metalizazio prozesua antzekoa da. PCB zurrunaAzken aurrerapenek xafla kimikoa karbono-oinarritutako geruza eroaleak erabiliz xafla zuzenarekin ordezkatu dute. Teknika hau PCB malguen fabrikazioan ere sartu da.
PCB malguak bigunak direnez, metalizazioan zehar plakak finkatzeko euskarri bereziak behar dira. Euskarri hauek ez dute PCBa bere lekuan eusten bakarrik, baita egonkortasuna bermatzen ere estaldura-bainuan. Bestela, kobrezko estalduraren lodiera irregularrak arazoak sor ditzake, hala nola zirkuitulaburrak eta zubiak grabatzean. Kobrezko estaldura uniformea lortzeko, PCB malgua euskarriaren barruan ondo luzatu behar da, eta arreta handia jarri behar da elektrodoen kokapenari.
4. Kobrezko paperaren gainazalen garbiketa
Erresistentzia-maskararen itsaspena hobetzeko, kobrezko xaflaren gainazala garbitu behar da erresistentzia aplikatu aurretik. Prozesu erraza dirudien arren, arreta berezia jarri behar da PCB malguarekin.
Normalean, garbiketak metodo kimikoak eta mekanikoak erabiltzen ditu. Zehaztasun-ereduetarako, bi metodoak konbinatzen dira askotan. Eskuila mekanikoa erabiltzea zaila izan daiteke; eskuila gogorregia bada, kobrezko xafla kaltetu dezake, baina bigunegia bada, garbiketa nahikoa ez izan daiteke. Oro har, nylonezko eskuilak erabiltzen dira, eta eskuilen luzera eta gogortasuna arretaz aukeratu behar dira. Bi eskuila-arrabola jartzen dira garraiatzaile-zintaren gainean, zintaren mugimenduaren kontrako noranzkoan biratzen. Hala ere, eskuila-arrabolatik gehiegizko presioak substratua luzatu dezake, eta horrek dimentsio-aldaketak eragin ditzake.
Kobrezko gainazala behar bezala garbitzen ez bada, erresistentzia-maskararen atxikimendua eskasa izango da, grabatze-prozesuaren errendimendua murriztuz. Azken urteotan kobrezko xafla-laminen kalitatea hobetu denez, gainazalaren garbiketa alde bakarreko zirkuituetarako saltatu daiteke. Hala ere, 100 µm-tik beherako zehaztasun-ereduetarako, gainazalen garbiketa ezinbestekoa izaten jarraitzen du.
