W jaki sposób przelotki są produkowane komercyjnie?

17

W jaki sposób przelotki są wytwarzane komercyjnie?

Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Via_(electronics) ) wspomina: „Otwór jest przewodzący przez powlekanie galwaniczne lub jest wyłożony rurką lub nitem”

Czy ktoś może podać więcej szczegółów na temat tych procesów, mając na względzie powielanie procesu? (Zdaję sobie sprawę, że standardowy sposób na majsterkowanie to przepchnięcie jednego rdzenia i lutowanie go. Wydaje się to stosunkowo wolne i nie podlega automatyzacji).

orangenarwhals
źródło
Nie znam odpowiedzi, ale oto kilka przyzwoitych linków do przeczytania (jestem również zainteresowany tym tematem): en.wikipedia.org/wiki/Electroplating and hackaday.com/2012/10/03/ …
Shamtam,
@orangenarwhals Ten film może Cię zainteresować: Płytka miedziana PCB Poszycie przelotowe / Via Tutorial
Nick Alexeev
Dlaczego ktokolwiek miałby głosować za takim uzasadnionym pytaniem?
Chris Laplante,
Ten amerykański strój: thinktink.com oferuje chemikalia wymagane do aktywacji i powlekania. Nigdy się z nimi nie zajmowałem, ale wydaje mi się, że rzadko można znaleźć takiego dostawcę, który nie byłby nastawiony na masową produkcję, więc jest wart komentarza.
Spehro Pefhany
Słyszałem o kilku osobach korzystających z zestawu naprawczego odmgławiacza tylnej szyby do „poszycia” przelotek. Musisz uważać na jego opór i być może będziesz musiał to zrobić po każdym ponownym zalaniu.
Joe

Odpowiedzi:

22

Produkcja PCB po utwardzeniu stosowym:

  1. Wywierć otwór. Odbywa się to przez solidne miedziane (nie wytrawione) warstwy zewnętrzne i mają wytrawione warstwy wewnętrzne (dla płyty 4+).

  2. Zadziory miedzi są usuwane w procesie gratowania.

  3. Stopioną żywicę epoksydową usuwa się za pomocą chemicznego procesu usuwania pozostałości. (Bez tego nie można uzyskać dobrego pokrycia galwanicznego wewnętrznej miedzi).
    Wyjaśnienie: Ten krok dotyczy tylko płyt 4+. Poszycie wokół górnych i dolnych pierścieniowych pierścieni zapewni dobre przewodzenie na płycie 2-warstwowej, nawet jeśli krawędzie są izolowane żywicą epoksydową.

  4. Czasami (ale mniej widoczne ze względu na nieprzyjemne organiczne substancje chemiczne) żywica i włókno szklane są trawione z powrotem, aby odsłonić więcej warstw miedzi. (Ponownie: tylko na planszach 4+)

  5. Około 50 mikronów miedzi bezelektrodowej osadza się w otworze, aby umożliwić galwanizację.

  6. Odporność na polimery jest dodawana do płyty, aby zakryć wszystko, co zostanie wytrawione (wszystko oprócz padów, zwykłych padów, śladów itp.).

  7. Około 1 miliona galwanicznej miedzi osadza się w cylindrze i na każdej powierzchni płytki PCB nie pokrytej oporem.

  8. Odporność na metale jest powlekana galwanicznie na miedzi.

  9. Odporność na polimery jest usuwana.

  10. Proces trawienia usuwa całą miedź nieobjętą metaliczną odpornością.

  11. Odporność metaliczna jest usuwana.

  12. Zastosowano maskę lutowniczą.

  13. Stosowane jest wykończenie powierzchni (HASL, ENIG itp.)

Kilka rzeczy do rozważenia na temat przelotek i majsterkowania poprzez zamienniki. Rozszerzalność termiczna to śmierć płytek PCB, a przelotki są najbardziej nadużywaną częścią.

Materiał FR4 to impregnowane żywicą włókna szklane. Masz splot włókien w kierunku X i Y, pokrytych „Jello”. Włókna szklane mają niewielki współczynnik CTE (współczynnik rozszerzalności cieplnej). Tak więc tablica będzie miała może 12-18 ppm \ C w kierunku X i Y. Brak włókien szklanych ograniczających ruch w kierunku Z (grubość płyty). Więc może zwiększyć 70-80 ppm \ C. Miedź jest tylko ułamkiem tej ilości. Gdy deska się nagrzewa, szarpie za lufę. To tutaj powstają pęknięcia między warstwami wewnętrznymi a lufą przelotową, przerywając połączenie elektryczne i zabijając obwód.

W przypadku domu wykonanego przez, najprawdopodobniej będziesz miał problem z poszyciem cienkiej powłoki na środku beczki i tym obszarze nie udaje się wzrost temperatury.

Joe
źródło
Czy krok trzeci (usuwanie nadmiaru żywicy epoksydowej) jest konieczny tylko w przypadku płyt 4+? Czy mam rację, sądząc, że ta żywica jest wprowadzana podczas sklejania warstw?
Calrion,
1
Żywica istnieje w 2-warstwowej planszy, ale masz rację, że jest to tylko proces 4+ (minęło już trochę czasu, odkąd byłem tylko w 2 warstwach). Materiał FR4 to po prostu włókna szklane z żywicą. Różnica między warstwami 2-warstwowymi i wyższymi polega na zastosowaniu prepregu (częściowo utwardzonej wersji tego samego materiału, która tworzy wstępnie utwardzoną płytę 2-warstwową.) Tak więc żywica jest zawsze na miejscu, a wiercenie topi ją i rozmazuje.
Joe
1
Warto wiedzieć, że miedź w przelotach jest znacznie cieńsza niż miedź na warstwach płyty.
Czy
1
Absolutnie i że o ile dom zarządu nie kontroluje dobrze rzeczy lub wielkość przelotu nie jest duża w stosunku do minimów, dom zarządu może być świetny, grubość przelotu może się zmieniać wzdłuż lufy. Czasami do tego stopnia, że ​​płyta przedwcześnie zawodzi z rozszerzalnością termiczną.
Joe
Myślę, że krok 5 jest najbardziej „magiczny”, że większość ludzi nie ma pojęcia, jak wykonać replikację w domu.
PlasmaHH
6

Jedną z komercyjnych alternatyw dla poszycia 2-warstwowych płyt prototypowych jest użycie nitów, takich jak ta maszyna . Majster może albo przylutować nity zamiast je prasować, albo wyprodukować odpowiednie matryce do tańszej prasy, jeśli mają dostęp do tokarki.

Pete Kirkham
źródło
Możesz lutować ołów z elementu przelotowego lub drutu po obu stronach dla 2 warstw. Zrobiłem to już na początku.
Joe