Urratsak zeramikazko zirkuitu plaka fabrikatzeko prozesua

Baina inoiz galdetu al zaizu nola egiten diren zeramikazko zirkuitu plaka hauek? Zein pauso hartzen dituzte beren fabrikazio-prozesuan? Blog-eko argitalpen honetan, zeramikazko plaken fabrikazioaren mundu konplexuan murgilduko gara, bere sorreran parte hartzen duten urrats guztiak aztertuz.

Elektronikaren mundua etengabe garatzen ari da, eta baita gailu elektronikoak egiteko erabiltzen diren materialak ere. Zeramikazko zirkuitu plakak, zeramikazko PCB izenez ere ezagunak, ospea irabazi dute azken urteotan, eroankortasun termiko bikaina eta isolamendu elektrikoaren propietateengatik. Plaka hauek abantaila ugari eskaintzen dituzte zirkuitu inprimatu tradizionaleko plaken (PCB) baino gehiago, eta, ondorioz, dissipazio termikoa eta fidagarritasuna funtsezkoak diren hainbat aplikaziotarako aproposak dira.

1. urratsa: Diseinua eta Prototipoa

Zeramikazko plaken fabrikazio-prozesuaren lehen urratsa zirkuitu plakaren diseinuarekin eta prototipoarekin hasten da. Honek software espezializatua erabiltzea dakar eskema bat sortzeko eta osagaien diseinua eta kokapena zehazteko. Hasierako diseinua amaitutakoan, prototipoak garatzen dira taularen funtzionaltasuna eta errendimendua probatzeko, bolumenaren ekoizpen fasean sartu aurretik.

2. urratsa: materiala prestatzea

Prototipoa onartu ondoren, zeramikazko materialak prestatu behar dira. Zeramikazko zirkuitu plakak aluminio oxidoz (aluminio oxidoz) edo aluminio nitruroz (AlN) egin ohi dira. Hautatutako materialak xehatu eta gehigarriekin nahasten dira haien propietateak hobetzeko, hala nola eroankortasun termikoa eta erresistentzia mekanikoa. Ondoren, nahasketa hori xafla edo zinta berdeetan sakatzen da, prozesatzeko prest.

3. urratsa: Substratuaren eraketa

Urrats honetan, zinta edo xafla berdeak substratuaren eraketa izeneko prozesua jasaten du. Horrek zeramikazko materiala lehortzea dakar hezetasuna kentzeko eta, ondoren, nahi duzun forma eta tamainan moztu. Dimentsio zehatzak lortzeko CNC (ordenagailu bidezko zenbakizko kontrola) makinak edo laser ebakitzaileak erabiltzen dira maiz.

4. urratsa: zirkuituaren eredua

Zeramikazko substratua eratu ondoren, hurrengo urratsa zirkuitu eredua da. Bertan, material eroaleko geruza fin bat, kobrea adibidez, substratuaren gainazalean jalkitzen da hainbat teknika erabiliz. Metodo ohikoena serigrafia da, non nahi den zirkuitu-eredua duen txantiloia substratuan jartzen den eta tinta eroalea txantiloiaren bidez gainazalera behartzen den.

5. urratsa: sinterizazioa

Zirkuitu-eredua eratu ondoren, zeramikazko zirkuitu plakak sinterizazioa izeneko prozesu kritikoa jasaten du. Sinterizazioak plakak tenperatura altuetara berotzen ditu atmosfera kontrolatuan, normalean labe batean. Prozesu honek zeramikazko materialak eta arrasto eroaleak fusionatzen ditu zirkuitu plaka sendo eta iraunkor bat sortzeko.

6. urratsa: metalizazioa eta xaflatzea

Ohola sinterizatu ondoren, hurrengo urratsa metalizazioa da. Honek metalezko geruza mehe bat, nikela edo urrea adibidez, metatzen du agerian dauden kobre-arrastoen gainean. Metalizazioak bi helburu ditu: kobrea oxidaziotik babesten du eta gainazal soldagarri hobea eskaintzen du.

Metalizazioaren ondoren, plaka xaflatze prozesu osagarriak jasan ditzake. Galvanizazioak propietate edo funtzio jakin batzuk hobetu ditzake, hala nola gainazal soldagarri bat ematea edo babes-estaldura gehitzea.

7. urratsa: Ikuskatu eta probatu

Kalitate kontrola edozein fabrikazio prozesuko alderdi kritikoa da, eta zeramikazko plaken fabrikazioa ez da salbuespena. Zirkuitu plaka fabrikatu ondoren, ikuskapen eta proba zorrotzak egin behar ditu. Honek plaka bakoitzak eskatutako zehaztapenak eta estandarrak betetzen dituela ziurtatzen du, jarraikortasuna, isolamenduaren erresistentzia eta balizko akatsak egiaztatzea barne.

8. urratsa: Muntaketa eta ontziratzea

Taulak ikuskapen eta proba faseak gainditu ondoren, muntatzeko prest dago. Erabili ekipamendu automatizatuak osagaiak, hala nola erresistentziak, kondentsadoreak eta zirkuitu integratuak zirkuitu plaketan soldatzeko. Muntatu ondoren, zirkuitu-plakak normalean poltsa edo palet antiestatikoetan ontziratzen dira, nahi duten helmugara bidaltzeko prest.

Laburbilduz

Zirkuitu zeramikazko plaken fabrikazio-prozesuak hainbat urrats hartzen ditu barne, diseinutik eta prototipatzetik substratuaren eraketara, zirkuituen eredua, sinterizazioa, metalizazioa eta probak. Urrats bakoitzak zehaztasuna, esperientzia eta xehetasunen arreta eskatzen du azken produktuak eskatutako zehaztapenak betetzen dituela ziurtatzeko. Zeramikazko zirkuitu plaken propietate bereziek lehen aukera bihurtzen dute hainbat industriatan, besteak beste, aeroespaziala, automozioa eta telekomunikazioak, non fidagarritasuna eta kudeaketa termikoa funtsezkoak diren.