A NYÁK tervezésben kezdő ügyfeleinktől szoktuk azt a kérdést kapni, hogy hogyan kell jelölni, ha egy kétrétegű NYÁK terven egy furatot galvanizálva szeretnének elkészíttetni. Az első legyártatott NYÁK kézbe vétele után általában egyből jön a “megvilágosodás” a kérdéssel kapcsolatban, de szeretnénk megelőzni a félreértéseket a témával kapcsolatban.
A tipikus kérdések tehát a furatgalvanizálás témakörében:
- Ha azt szeretném, hogy egy kétoldalas NYÁK-on egy furat galvanizálva legyen, akkor az adott forrszemet le kell tennem az alkatrész és a forrasztási oldalra is?
- Ha azt szeretném, hogy egy kétoldalas NYÁK-on egy furat galvanizálva legyen, akkor azt egy via lerakásával tudom elérni?
- Mi fogja meghatározni egyáltalán a tervemen, hogy egy furat galvanizáltan lesz legyártva vagy galván nélkül?
Az első kérdésre az a válasz, hogy teljesen felesleges egy-egy forrszemet kétszer letenni a tervben, mert az átmenőfuratos forrszemeket már alapértelmezetten úgy teszi le a tervezőszoftver, hogy az mindkét oldalon jelen van. Semmiképpen ne tegyen le egymásra furatokat, forrszemeket! SMD forrszemek esetében azok csak az egyik oldalra kerülnek rá, mégpedig arra, amelyiket kiválasztja a tervező.
A második kérdésre adott válasz kicsit összetettebb. Egy via lerakásával természetesen furatgalvanizált furathoz jutunk, amely segítségével átvezethetjük egyik oldalról a másikra az adott villamos jelet. Ezt azonban nem csak így valósíthatjuk meg.
A megértéshez szükséges az az ismeret, hogy a kétrétegű NYÁK gyártásának folyamata a következő:
- Alapanyag fúrása
- Furatgalvanizálás
- Fotoreziszt réteg felvitele (negatív ábra)
- Rajzolatgalvanizálás
- Óngalvanizálás (pozitív ábra)
- … itt több más folyamat szerepel, amely a jelen témában nem fontos…
Tehát a fotoreziszt réteg felvitele után egy ónréteg galvanizálása történik meg. Erre azért van szükség, mert a lúgos maratószer reakcióba lép a rézzel, az ónnal viszont nem (szelektív maratás), így az ón szerepe ebben az esetben csak a maszkolás. Minden olyan furatot maszkolni fog az ónréteg (azaz minden olyan furat galvanizált lesz), ahol a Gerber fájlokban forrszem vagy flash van. Ha egy adott fúrási pont helyén a rézrétegekben nincsen sem forrszem, sem pedig flash, akkor az előzőleg már furatgalvanizáláson átesett furatból furatgalván nélküli furat lesz a maratás során.
A harmadik kérdésre adott válasz: a mi gyártás előkészítési szabályaink alapján azokat a furatokat tekintjük galvanizálandónak, amelyek körül forrszem van mindkét oldalon, és legalább a technológiai határértékeknek megfelelő maradékgyűrűvel, nagyobb a furathoz képest, pl. 1oz (35um) réz esetén oldalanként min. 0.15mm-rel nagyobb, azaz átmérőben 0.3mm-rel nagyobb, mint a furat. Ennek technológiai okai vannak, amelynek a magyarázata igen hosszú és a teljes gyártási folyamat ismerete szükséges a megértéséhez, ezért ettől most eltekintünk. Nincsen más szabály, amit figyelembe vennénk azzal kapcsolatban, hogy mely furatok legyenek galvanizáltak és melyek ne.
Az alábbi kép azt mutatja, hogy a lerakott forrszemek és via-k mind furatgalvanizáltak lesznek a gyártáskor, mert a furatokat forrszem veszi körül (függetlenül attól, hogy egy IC lábának forrszemeiről vagy egy via-ról van szó). Tehát pl. az IC lábainál lévő furatgalván is használható arra, hogy átvezessünk az egyik oldalról a másikra egy-egy vezetőt rajta keresztül, nem szükséges külön via-t lerakni ebből a célból. A 3D ábrán a furatgalvánt szürke színnel jelöltük. A furatgalván két oldalán levő forrszemek átmérőjének nem kell megegyezniük. Erre akkor lehet szükség, ha az egyik oldalon helyhiány van, és pl. egy vezetőt csak úgy lehetne elvinni, ha az egyik oldalon a forrszem kisebb, mint a másik oldalon. Ennek semmi akadálya, a furat ekkor is galvanizált lesz.
Kétrétegű NYÁK esetén nem tudunk olyan furatokat készíteni, amelynek legalább az egyik oldalán van forrszem és nem galvanizáltak, mert ezeket a rajzolat lemarását követően kellene kifúrni, és a körülöttük levő kisebb forrszemek leszakadnának az alapanyagról!
Egyrétegű NYÁK esetén pedig nem tudunk olyan furatokat készíteni, amelyek galvanizáltak, mert az egyoldalas gyártásnál nem történik galvanizálás a folyamat során.
Tisztelt Nyákáruház! Először is gratulálok az igényesen összerakott információs oldalakhoz, még nekem is volt benne újdonság, de ahogy mondani szokták, "Jó pap is holtig tanul..." :) 30 éve foglalkozom elektronikával, és a nyomtatott áramköreimet is magam készítem, egy és kétoldalas kivitelben is (utóbbi esetben a furatgalván helyett ahol szükséges, vagy az alkatrészek lábainak, vagy egy minimális méretre vágott, szinte panelvastagságú átvezető szál kétoldali forrasztását alkalmazom). Teljesen véletlenül találtam ide erre az oldalra, és egy olyan kérdés fogalmazódott meg bennem, amin eddig sohasem gondolkodtam, mert nyák-ot nem gyártattam, a saját gyártásnál pedig a fent vázolt megoldás miatt nincs jelentősége. Az eddig is világos volt számomra, hogy hogyan készül a furatgalvanizálás, de most az a kérdés vetődött fel bennem, hogy a fotózásnál, hogyan "tömítik be" a rajzolat esetén a furatokat? Hiszen furatgalván esetén a furatokat is be kell "takarni", mert különben maratásnál értelemszerűen ott is kimaratódik, tehát értelmetlenné válna a furatgalván. Viszont az elkészített nyák rajzokon, Gerber fájlokon a furatok helye, még kétoldalas rajzolat esetén is üres, tehát fotózás után az előhívóban onnét is leoldódik a lakkréteg. Ezt hogy oldják meg? Mert pl. egy több száz vagy több ezer furatot egyenként nem lehet átrajzolgatni a gyártási fázisban. Vagy erre van valami automatizál módszer? Válaszukat megköszönve, tisztelettel: Csaba
Kedves Csaba! Köszönjük az elismerő szavait és a kérdését! Először is engedjen meg rögtön egy kiigazítást: a Gerber fájlokban a forrszemeknél a furatok helye nem lehet üres, és az esetek többségében nem is az. Adott szoftverek ki tudják exportálni a fájlokat úgy is, hogy a furatok helyén lyukasak lesznek a forrszemek - ami egy otthoni gyártásban segítség lehet -, de az iparban ilyet nem használunk, mivel ez meghiúsítaná a gyártást. A furatok takarását meg lehet oldani dry filmmel (vagy fotoszenzitív lakkal) is, de ezek sosem fognak teljes védelmet adni. Gyakorlatilag egyeduralkodó módszer a gyártásban, hogy a furatgalvánok és az összes többi vezető védelmét galvánón látja el. Tehát a rajzolat levilágításakor először annak negatívját világítjuk le a NYÁK lemez rézfelületére felvitt fényérzékeny rétegre, majd előhívjuk (technológiától függően szokott lenni még itt egy köztes rajzolatgalvanizálás rézzel, de ettől most tekintsünk el). Ezután ónt kell galvanizálni a szabadon maradt területekre, amelyeket nem védi a dry film vagy fotolakk. A galvánón beül a furatgalvánokba, és takarni fogja a vezetősávokat is. A maratásnál nem használhatók az otthoni elkészítésnél jól bevált vegyszerek (vasklorid, sósav+hidrogén-peroxid, stb.), mert ezek reakcióba lépnek a galvánónnal is. Emiatt olyan ún. szelektív maratószert kell használni, ami csak a rézzel lép reakcióba, és a galvánónnal nem. Miután a maratás megtörtént, a galvánón réteg eltávolítható ón strip-elővel, ami csak az ónréteget távolítja el, a rezet nem bántja. A végeredménye a folyamatnak, hogy megmarad a rézrajzolat és a furatgalvánok. Tehát az eredeti kérdésre válaszolva: a maszkolást galvánónnal lehet megoldani.
Tisztelt Huszár Ádám! Köszönöm a választ! Természetesen az olvasás közben, ciki vagy nem ciki, de rájöttem, hogy kicsit butaságot is kérdeztem. Mert valóban, én a saját gyártásnál eleve úgy exportálok, illetve nyomtatok, hogy üresek a fúrópontok (de ezeket mindig kis méretűre állítom a programban, furatátmérőtől függetlenül, így megkönnyíti a fúró központosítását). De ez a fajta export, már olyan rutinná vált nálam, hogy valóban a másik, furatrajzolat nélküli opció eszembe sem jutott. Mert ugye amikor én anno kipróbáltam különböző Gerber néző programokat (ez sem mostanában volt), ott a furatmegjelenítés is be volt kapcsolva, ezért emlékeztem arra, hogy a gyártási anyagban így jelenik meg a fóliarajzolat. Hát igen, az otthoni nyák készítés, legyen is bármilyen finom rajzolatú, bármilyen igényes kivitelű is, azért "picit" másként készül, mások a "gyártási" szempontok is. Ahogy a közmondás tartja, kissé átfogalmazva: Előbb gondolkozz, aztán kérdezz! :)
Tisztelt Nyákáruház! Ezen technológia elolvasása előtt még abban a tudatban éltem, hogy a galvanizálás a lötstoppal nem fedett furatokra érvényes, de úgy látom hogy a lötstop jóval később kerül rá, Pár napja egy olyan tervet küldtem gyártásba, ahol a VIA-kat (szándékosan) lötstoppal fedtem le (mask limit=28mil), így a galvanizált VIA-kra is lötstop kerül. Közel 10 éve panelek javításával és SMD-beültetéssel foglalkozom, és ebből a szempontból vegyes a kép. Egyes megrendelőknél aranyszínben csillognak a VIA-k, máshol azokat is lötstop fedi. Sokszor egyazon termékbe kerülő különböző NYÁK-okon is eltérő a technológia. Volt, hogy az ICT-tesztadapter jó volt egy korábbi verzióhoz mert a VIA-k fedetlenek és nagyok (~0.7mm) voltak, a következőnél át kellett helyezni pár tüskét mert nem érintkezett rendesen a stopréteg miatt...