У данашњем свету који покрећу електронски уређаји, од паметних телефона до свемирских летелица, „срце“ сваког паметног уређаја је штампана плоча прекривена сложеним колима. Као нацрт града, он повезује различите електронске компоненте, градећи „аутопут“ за проток информација. Производња плоча је модеран високотехнолошки-процес који интегрише науку о материјалима, хемију, оптику и прецизну механику. Његов ригорозан и сложен процес је права уметничка форма у индустријској производњи.
Производња штампаних плоча почиње са основном подлогом-бакаром-ламината (ЦЦЛ). Равна изолациона плоча, обично направљена од епоксидне смоле од стаклопластике, има танак слој бакарне фолије чврсто причвршћен за своју површину. Ова бакарна фолија ће чинити прототип свих будућих кола.
Прва фаза: Графички трансфер-Утискивање нацрта на бакар
Прво, инжењери користе софтвер за пројектовање помоћу рачунара{0}}за креирање дијаграма кола, који се затим емитују као-филмови високе прецизности помоћу ласерског плотера. У чистој просторији, површина ЦЦЛ-а је обложена УВ-осетљивим фотоотпором. Затим се филм поставља на плочу као фотографски филм и излаже УВ светлу. Подручја изложена светлости пролазе кроз хемијску реакцију. Након што је испран раствором за развијање, дијаграм кола је јасно сачуван на плочи-области где треба да се задржи бакарна фолија су заштићене фотоотпором, док су области које треба урезати изложене. Овај процес је као да фотограф развија фотографију у мрачној комори, претварајући нематеријални дизајн у опипљиви заштитни слој.
Друга фаза: хемијско гравирање-Скулптовање замршености кола
Затим, плоча улази у производну линију за гравирање. Под прецизном контролом, плоча пролази кроз резервоар за нагризање где моћне хемикалије прецизно растварају сву бакарну фолију која није заштићена фотоотпором. После овог процеса, из неоштећене бакарне фолије излазе замршене,-танке шаре кола. Затим се уклања заштитни фоторезист и рађа се прототипско коло које оличава мудрост дизајнера. Прецизност гравирања директно одређује перформансе штампане плоче; мора да обезбеди уједначене линије, без ивица и остатка бакра.
Трећа фаза: Ламинација и бушење-Изградња тродимензионалног међусобно повезаног света{1}}
За сложене вишеслојне плоче, процес производње је још сложенији. Плоче са више језгара са угравираним електричним колом унутрашњег слоја се наизменично слажу са препреговима, слично као да се прави миле-феуилле колач. У ламинатору високе{3}}температуре и високог{4}}притиска, они су пресовани заједно у чврсту целину. Затим, високо{6}}прецизна ЦНЦ машина за бушење, према програмској датотеци, буши хиљаде микро-рупа на плочи. Ове рупе ће се користити за повезивање кола између различитих слојева.
Зидови рупа након бушења су изолациони и морају бити проводљиви. Ово се постиже поступком хемијског бакровања: танак слој хемијског бакра се наноси на зидове рупа да их метализује. Након тога, слој бакра на зидовима рупа и површинском колу се згушњава галванизацијом да би се обезбедиле поуздане везе и капацитет струје.
Четврта фаза: Маска за лемљење и сито штампа – коначна заштита и идентификација
Да би се деликатно коло заштитило од оксидације, контаминације и физичког оштећења и да би се спречили кратки спојеви током лемљења, штампана плоча треба да буде премазана слојем мастила за лемљење. Обично зелено, ово мастило се примењује кроз процес експозиције и развоја, откривајући само јастучиће које треба залемити. Коначно, на површини плоче је одштампан слој беле ситотиске да означи референтне ознаке компоненти, поларитете и информације о произвођачу, пружајући јасне смернице за накнадно састављање компоненти.
Закључак
Од цртежа дизајна до потпуно функционалне плоче, производни процес је прецизан плес који обухвата физику и хемију. Сваки корак захтева изузетно високу чистоћу, прецизну контролу процеса и ригорозну проверу квалитета. Управо ова готово захтевна уметност производње даје живот и интелигенцију лаганим, али моћним електронским уређајима у нашим рукама, нечујно подржавајући брз рад модерног друштва.