A modern elektronika alapjai: Bevezetés a nyomtatott áramköri lapok technológiájába

A nyomtatott áramköri kártyák (PCB-k) képezik a mögöttes alapot, amely fizikailag támogatja és elektronikusan összekapcsolja az elektronikus alkatrészeket vezető réznyomok és nem vezető hordozóhoz ragasztott párnák segítségével.A nyomtatott áramköri lapok gyakorlatilag minden elektronikai eszközben nélkülözhetetlenek, lehetővé téve a legbonyolultabb áramköri tervek integrált és tömeggyártású formátumba való megvalósítását is.PCB-technológia nélkül az elektronikai ipar nem létezne úgy, ahogy ma ismerjük.

A PCB gyártási folyamat során az olyan nyersanyagokat, mint az üvegszálas szövet és a rézfólia precíziós tervezésű táblákká alakítják.Több mint tizenöt összetett lépésből áll, kifinomult automatizálást és szigorú folyamatszabályozást használva.A folyamat az elektronikus tervezési automatizálási (EDA) szoftveren az áramköri csatlakozás sematikus rögzítésével és elrendezésével kezdődik.Az alkotási maszkok ezután meghatározzák a nyomkövetési helyeket, amelyek szelektíven exponálják a fényérzékeny rézrétegeket fotolitográfiai képalkotás segítségével.A rézkarc eltávolítja a nem megvilágított rezet, így elszigetelt vezető utakat és érintkezési felületeket hagy maga után.

A többrétegű lapok merev rézbevonatú laminátumot és prepreg ragasztólemezeket szendvicsítenek egymáshoz, így a laminálás nyomai magas nyomáson és hőmérsékleten összeolvadnak.A fúrógépeken mikroszkopikus lyukak ezrei voltak, amelyek a rétegek között kapcsolódnak egymáshoz, amelyeket aztán rézzel vonnak be, hogy teljessé váljon a 3D áramköri infrastruktúra.A másodlagos fúrás, bevonatolás és marás tovább módosítja a táblákat, amíg készen nem áll az esztétikus szitanyomásra.Az automatizált optikai ellenőrzés és tesztelés érvényesíti a tervezési szabályokat és specifikációkat a vevői szállítás előtt.

A mérnökök folyamatos PCB-innovációkat hajtanak végre, amelyek sűrűbb, gyorsabb és megbízhatóbb elektronikát tesznek lehetővé.A nagy sűrűségű összekapcsolási (HDI) és bármely rétegű technológiák immár több mint 20 réteget integrálnak a komplex digitális processzorok és rádiófrekvenciás (RF) rendszerek irányításához.A merev-flex lapok merev és rugalmas anyagokat ötvöznek, hogy megfeleljenek az igényes formai követelményeknek.A kerámia és a szigetelő fém hátlap (IMB) hordozók támogatják az extrém magas frekvenciákat akár milliméteres hullámhosszig.Az iparág a fenntarthatóság érdekében környezetbarát eljárásokat és anyagokat is alkalmaz.

A NYÁK-ágazat globális forgalma meghaladja a 75 milliárd dollárt több mint 2000 gyártónál, ami történelmileg 3,5%-os CAGR-rel nőtt.A piac széttagoltsága továbbra is magas, bár a konszolidáció fokozatosan halad.Kína képviseli a legnagyobb termelőbázist több mint 55%-os részesedéssel, míg Japán, Korea és Tajvan együttesen több mint 25%-kal követi.Észak-Amerika a globális termelés kevesebb mint 5%-át adja.Az iparág helyzete Ázsia előnye felé tolódik el a méretek, a költségek és a fő elektronikai ellátási láncokhoz való közelség tekintetében.Az országok azonban fenntartják a helyi PCB-képességeket, amelyek támogatják a védelmi és a szellemi tulajdonnal kapcsolatos érzékenységet.

Ahogy a fogyasztói eszközök terén kifejlődnek az innovációk, a kommunikációs infrastruktúra, a közlekedési villamosítás, az automatizálás, a repülés és az orvosi rendszerek területén megjelenő új alkalmazások elősegítik a PCB-ipar hosszabb távú növekedését.A folyamatos technológiai fejlesztések elősegítik az elektronika szélesebb körű elterjedését az ipari és kereskedelmi felhasználási esetekben.A PCB-k a következő évtizedekben továbbra is szolgálják digitális és intelligens társadalmunkat.