Nyomtatott áramkör

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

[szerkesztés] A NYÁK

A NYÁK (Nyomtatott Áramköri Kártya, angolul Printed Circuit Board, PCB) kis illetve nagyüzemi, de akár egyedi gyártással is előállított 1-től akár 16 rétegű bakelit, vagy üvegszálasgyanta alapú elektronikai alapalkatrész. A szigetelő lemez felületén néhány mikron vastagságú vezetőréteget hordoz. A vezetőréteg általában réz (Cu), gyakran ónnal (Sn) befuttatva.

Hordozója a furatszerelt illetve felületszerelt (SMD) áramköri elemeknek (kondenzátorok, ellenállások, tranzisztorok, LED-ek, IC-k).

[szerkesztés] Előállítás

A szigetelő alaplemezre általában rágőzölögtetnek néhány, de meghatározott mikron vastagságú sárgaréz-réteget.

Nagyüzemben, alaplapok gyártásánál csak a vezetőpályáknak megfelelő helyen rezezik fel. Ez speciális technológia, drága gyártósorok kellenek hozzá. Csak nagy számban gyártott panelek esetén éri meg, azonban rendkívül takarékos.

A többi előállítási mód a teljes egészében felgőzölögtetett nyák-lemez nem-vezető területeiről a vezető eltávolításán alapul, ezt általában maratással végezték. Speciális, fényérzékeny lakkal befújták a nyák-lemezt majd az áramkör vezetőpályáinak pozitívját UV-fénnyel rávilágították a lemezre. Ezután a lakkot fixálták, hogy UV-érzékenységét megszüntessék. Ahol a lakk UV-fényt kapott, ott kémiailag megváltozott és a megfelelő oldószerrel - általában 20 tömegszázalékos nátrium-hidroxid oldattal (NaOH) - leoldották. Így a vezetőpályákat egy védő lakkréteg fedte. Ezután a maratás következett: Mivel a réz (Cu) standardelektródpotenciálja a hidrogénnél (H₂) pozitívabb, így híg ásványi savak nem alkalmasak a maratásra. Forró, tömény kénsav vagy salétromsav elvileg megfelelne, azonban ez veszélyes és drága, valamint a védőréteget is megtámadhatja. Ezért redoxi-eljárásokkal szokás a maratást végezni.

A maratást leggyakrabban két eljárással végzik:

Az első eljárás során sósavas (HCl) vas(III)-kloriddal (FeCl₃) lemarják a megvédetlen rézfóliát. A sárgarézötvözet cink része a sósavval reagál, így erre nem fogy a vas(III)-klorid. A folyamat kémiai egyenlete a következő:

Ha a maratófolyadékot használat után levegőn állni hagyják, a keletkezett vas(II)-klorid (FeCl₂) a levegő oxigénjének hatására visszaalakul vas(III)-kloridra. Ezzel a vegyszerrel a maratás lassú és a folyadék csúnya barna foltot hagy mindenen, valamint a nemesfémek kivételével szinte minden fémet megtámad.

A másik eljárás során hidrogén-peroxidos (H₂O₂) sósavat használnak. A rézfóliát a keletkező naszcens klór (Cl) támadja meg. Az eljárás veszélyesebb, mérgező klórgáz fejlődhet, valamint a vegyszer nem regenerálható, azonban gyorsabb.

Ma ezeket az eljárásokat csak a kis számban vagy házilag gyártott paneleknél használják.

Az iparban újabban egy kis, precíz CNC-géppel távolítják el a rezet pusztán mechanikus úton. Kis számban való gyártásnál nem éri meg mert a készülék nagyon költséges. Az eljárás tiszta, pontos azonban nagyon lassú. A környezetvédelem érdekében ezt használják.