Realizare de circuite imprimate şi sisteme de prototipare

Pentru realizarea de circuite imprimate cu unul sau două straturi în producţie mică sau de prototip, precum pentru testarea circuitelor electronice firma Aurocon COMPEC pune la dipoziţie o paletă largă de produse: aparatură, substanţe chimice, plăci de cablaj, creioane de trasare şi corecţie, elemente auxiliare, plăci de testare



Cerinţele actuale de adaptare la o piaţă tot mai dinamică impun conceperea, execuţia şi testarea rapidă a circuitelor electronice. Presiunea crescândă vine atât pentru realizarea tot mai rapidă de prototipuri cât şi pentru realizarea în serii mici, uneori unicate, de circuite adaptate la cerinţele beneficiarilor. Dacă pentru verificare de circuit există echipamente dedicate versatile ce permit configurarea rapidă a unui sistem de testare, iar în sprijinul concepţiei există programe de calculator specializate cu biblioteci extinse de componente şi performanţe ridicate de afişare, timpul cel mai mare îl ocupă realizarea circuitelor electronice, trecând fireşte prin etapa de realizare a circuitului imprimat. În sprijinul electronistului există numeroase mijloace care îi pot uşura munca de execuţie a circuitelor electronice, firma Aurocon COMPEC oferind o gamă largă de echipamente, accesorii şi consumabile. La o trecere succintă în revistă a acestora se pot evidenţia: software pentru generare de traseu circuit pornind de la schemă, instalaţii pentru sensibilizare suprafaţă prin expunere la UV, plăci de cablaj cu fotorezist pozitiv de diferite dimensiuni, plăci de cablaj uzuale, elemente de transfer rezist (un fel de abţipilduri cu rezist în forme uzuale ca de exemplu şiruri de inele pentru terminalele circuitelor integrate cu 14/16 pini), pensule şi creioane de curăţare, creioane cu rezist pentru trasare circuite simple sau corecţie circuit, sisteme modulare de realizare a PCB, soluţii necesare pentru expunere la UV, corodare, curăţare (clorură ferică, fotorezist e.t.c.), suporturi pentru PCB (simple sau antistatice), plăcuţe pentru prototip de diferite dimensiuni simple sau utilizabile pe placa de bază a unui calculator, elemente de fixare, ghidare sau distanţiere pentru PCB, pini pentru conectare, scule şi fire pentru trasee cu fir (wrapping), plăci de testare circuite. Evident că fiecare dintre aceste elemente se poate achiziţiona separat.
În articolul de faţă vor fi prezentate spre exemplificare o instalaţie de expunere la UV, un sistem modular pentru realizarea PCB şi plăci specializate pentru testarea circuitelor.

Unul dintre elementele importante în realizarea de circuite imprimate, mai ales în cazul unora cu o configuraţie mai pretenţioasă este instalaţia de expunere la UV.
Destinaţia instalaţiei de expunere la UV este pregătirea plăcuţei de circuit în vederea realizării traseelor şi poate fi dedicată pentru expunere pe o singură parte sau pe ambele părţi ale plăcii.
Procesul este relativ simplu, constând în transferarea unei configuraţii de circuit de pe o mască, pe un strat subţire de material sensibil la radiaţii UV numit rezist depus pe placa de circuit. În funcţie de tipul de rezist: pozitiv - zonele expuse la UV devin solubile în developant, sau negativ - zonele expuse devin mai puţin solubile în developant. Etape:
- pregătirea unei măşti cu configuraţia traseelor dorite (sau imaginea inversă în cazul fotoreziştilor negativi);
- pregătirea plăcii de prelucrat prin acoperire cu fotorezist (dacă nu s-a achiziţionat o placă acoperită deja cu fotorezist);
- aşezare în contact mască şi placă cu fotorezist, expunere la UV (cel mai bun contact între mască şi placă se obţine la instalaţia cu vid, şi se recomandă pentru trasee foarte fine).
În urma expunerii suprafaţa protejată de mască nu va suferi modificări, spre deosebire de cea expusă. Astfel placa este gata pentru etapa următoare, respectiv developarea. Prin imersarea într-o substanţă developantă, aceasta acţionează asupra fotorezistului expus în cazul fotorezistului pozitiv sau neexpus în cazul fotorezistului negativ, înlăturându-l. Traseele dorite rămân protejate, iar spaţiile dintre ele nu. Se trece apoi la corodare cu clorură ferică, înlăturare fotorezist cu o soluţie specială şi circuitul este principial gata. În cele ce vor urma va fi prezentat un sistem complet de prelucrare şi un exemplu tipic.

Instalaţie de expunere la UV cu creare de vid

Instalaţia de expunere asigură un bun contact între suprafaţa fotosensibilă şi mască şi are încorporat un circuit temporizator şi elemente de avertizare. La livrare se anexează instrucţiuni pentru utilizarea corectă şi eficientă.
În funcţie de suprafaţa de expunere există mai multe dimensiuni de instalaţii de acest tip.

Sistem modular pentru realizarea PCB

Aurocon COMPEC oferă un sistem modular de prelucrare a circuitelor, format din 3 dispozitive cu băi pentru developare, corodare şi curăţare, precum şi substanţele chimice necesare pentru realizarea PCB. Fiecare dintre aceste 3 dispozitive poate fi utilizat independent sau împreună cu celelalte în ordinea stabilită pentru proces. Cele 3 dispozitive reprezintă sistemul de bază în cazul producţiei pe scară mică sau dezvoltare de prototip pentru circuitele imprimate cu un singur strat sau două straturi.
Constructiv se pot distinge două componente principale: la interior o piesă turnată din polipropilenă, fără elemente de asamblare, cu scopul de a minimiza posibilitatea apariţiei de scurgeri, iar la exterior o piesă turnată din polietilenă pentru protecţie fizică şi a cărei formă asigură o bună rigiditate şi transportare uşoară. Alte avantaje ale construcţiei pot fi evidenţiate: bună stabilitate, prevederea cu o tăviţă de colectare a eventualelor scurgeri, acces uşor la panoul de control, clame speciale pentru prindere în cuve a plăcuţelor de mici dimensiuni aflate în procesul de prelucrare.
1. Dispozitivul cu cuvă pentru procesare - conţine un element de control al temperaturii între 10-60°C. Panoul frontal dispune de întrerupătorul PORNIT/OPRIT, indicator al procesului de încălzire şi un buton de reglare manuală a temperaturii. La pornire baia se încălzeşte până la temperatura fixată, moment în care termostatul opreşte procesul, iar indicatorul de încălzire se stinge. Dispozitivul este prevăzut cu siguranţă fuzibilă. Aplicaţiile recomandate a fi realizate sunt: developare cu developant universal, îndepărtare fotorezist cu o substanţă specială şi eventual cositorire trasee circuit.
2. Dispozitivul cu cuvă pentru corodare - încorporează un element de încălzire între 10-60°C şi un agitator cu bule. Panoul frontal conţine un buton de PORNIT/OPRIT general, unul similar ca funcţie pentru agitator şi un indicator al operaţiei de încălzire. Acesta din urmă se stinge la atingerea temperaturii de lucru. Fireşte că şi acest dispozitiv este prevăzut cu siguranţă fuzibilă. Este recomandat a fi folosit numai cu soluţie de clorură ferică pentru corodare. Se livrează împreună cu o pompă manuală pentru golirea cuvei.
3. Dispozitivul cu cuvă pentru spălare - este destinat îndepărtării substanţelor chimice de pe suprafeţele aflate în lucru, operaţie ce se va desfăşura între etapele de procesare cu scopul de a evita combinarea diferitelor substanţe. Baia de clătire nu necesită sursă de alimentare, ci legarea la sursa de apă cu cordon flexibil.
Toate dispozitivele anterior prezentate trebuie aşezate în locuri ventilate, evident motivul fiind lucrul cu substanţe chimice.
În cele ce urmează este prezentat un exemplu tipic de proces de prelucrare utilizând cele 3 tipuri de dispozitive.

Plăci de testare a circuitelor

Placă de test

De multe ori, la dezvoltarea unor aplicaţii noi, sau în cercetare se doreşte încercarea circuitelor, cu o flexibilitate mare şi consum minim de componente. Acest lucru se poate realiza numai dacă componentele nu sunt lipite pe o placă. Pentru aceasta se pot utiliza aşa numitele plăci de test (prototyping boards) în varianta fără sau cu sursă de alimentare încorporată.

În varianta fără sursă de alimentare, placa de test constă într-o reţea de găuri cu contacte nichel-argint. Există un număr de 47 de linii a câte 5 găuri interconectate, precum şi un număr de găuri pentru alimentare. Este livrată cu un dispozitiv ce permite conectarea unor întrerupătoare, potenţiometre e.t.c.


Mounted board
Dacă se doreşte o placă de test mai mare, aceasta se poate configura prin utilizarea unor extensii (extender board), ce dispun de elemente de prindere formând o arie de lucru mai mare.


Placă de testare cu sursă
Rezistenţa pe contact este < 10 mW. Diametrul contactelor ce intră în găuri poate fi între 0.25 şi 0.85 mm. Pe fiecare ramură este suportat un curent de 1A, iar tensiunea maximă între două linii consecutive este de 50V.
Pentru un echipament mai complex se poate opta pentru o placă montată (mounted board) formată din 3 plăci de test prinse pe un suport din aluminiu cu picioare cauciucate pentru evitarea alunecării, 4 conectori speciali pentru alimentare (unul dintre ei, evident indicat, este legat la suport şi va reprezenta masa) şi 3 dispozitive pentru prindere întrerupătoare, potenţiometre e.t.c.

În cazul în care se doreşte ca sistemul de testare să conţină şi sursă de alimentare se poate opta pentru Placa de test cu sursă de alimentare. Aceasta constă din: surse de alimentare cu 5Vc.c. /1A, şi de la ±5 la ±15 Vc.c. / 500mA, două potenţiometre pentru selectarea alimentării circuitului de testare, două plăci de test fixate pe carcasa sursei şi două dispozitive de montare pentru întrerupătoare, potenţiometre e.t.c.
Marea flexibilitate în testarea circuitului propus, economia de timp şi componente ce se realizează, face din aceste echipamente, unelte de nelipsit.

Echipamentele oferite de firma Aurocon COMPEC oferă capabilitatea şi calitatea necesare realizării de circuite imprimate, precum şi posibilitatea testării circuitelor electronice cu ajutorul unor echipamente specializate.

www.compec.ro