Yeni ve ok Dk Maliyetli Bir Bask Devre Hazrlama YntemiOuzhan AKIR11,3

mer AKIR2

Fatih AKIR3

Elektrik-Elektronik Mhendislii Blm, Karadeniz Teknik niversitesi, Trabzon 2 Bilgisayar Mhendislii Blm, Karadeniz Teknik niversitesi, Trabzon2

1

cakir@ktu.edu.tr

cakiro@ktu.edu.tr

3

fcakir@ymail.com

zeteGnmzde, bask devre retiminde birok teknik kullanlmaktadr. Bu tekniklerden biri olan s ile transfer ynteminde, devre emas, lazer yazc veya fotokopi makinesi ile transfer materyaline baslp, s ile bakrl plakete aktarlmakta ve transfer materyali olarak transfer kd, kue kt veya asetat kullanlmaktadr. Bu bildiride, hlihazrda kullanlmakta olan transfer malzemelerine alternatif olarak koli band kullanlmas nerilmektir. Be kstas esas alnarak transfer malzemeleri karlatrlm ve her malzeme iin performans deerleri elde edilmitir. nerilen yntemin, maliyet ve kolay temin edilebilirlik asnda en iyi olduu grlmtr.

1. GiriElektronik devre elemanlarnn zerine yerletirildii ve bu elemanlar arasndaki elektriksel balantnn bakr yzeyde oluturulan yollarla saland plakalara, bask devre plaketi (PCB) ad verilir. Bakr yzeyin bir blm eritilerek bakr yollar meydana getirilir ve devre elemanlar bu bakrl yollar araclyla birbirlerine balanr. Gnmzde, bask devre yapmnda birok yntem kullanlmakta olup, bu bildiride, hem uygulanmas kolay hem de ok iyi sonu veren s ile transfer ynteminden bahsedilecektir. Dier yntemler hakknda detayl bilgi iin [1], [2] ve [3] numaral kaynaklardan yararlanlabilir.

ekil 1: Bask devre izimi

2. Is ile Transfer YntemiFotokopi makineleri ve lazer yazcclarn bask kaliteleri ok iyidir. Fakat kt, aydnger ve asetat gibi ince malzemelere kt verebilmektedirler. Bu cihazlar, dorudan bakrl plaket zerine bask yapamadklar iin transfer malzemesi kullanlr. Devre emas transfer kd zerine baslp, stlarak bakrl plaket zerine transfer edilir. Bu yntemde, transfer materyalinin ilevi, toz boyay (toner) tutmak ve stldnda bakrl plakete aktarmaktr. Is ile transfer yntemini, maddeler halinde ksaca aklayalm. Bask devre emas bir izim program kullanlarak hazrlanr. Transfer kad, bakr plaket zerine katlanp, bantlanaca iin izimde, devre snrlarnn yaklak 1 cm veya 0,4 in dna klavuz izgiler konur. Bo bir kda bask yapldktan sonra transfer materyali, klavuz izgileri arasna bantlanp, tekrar kt alnr. nerilen yntemde, klavuz izgiler aras koli band ile kaplanr. Bakrl plaket, temizlendikten sonra transfer materyali plaket zerine katlanarak yaptrlr.

ekil 2: Kue kt zerine bask Plaket, en yksek s kademesinde (3. kademe) buharsz olarak 3 5 dakika tlenir. Bakrl plaket, su ierisinde birka dakika soumaya brakldktan sonra bantlar kartlp, transfer malzemesi plaketten yavaa ayrlr. Kue kt bu ilem srasnda suda znerek paralanr. Plaket asit ierisinde eritilerek bask devre yollar oluturulur.

ekil 3: Transfer kd zerine bask

ekil 6: Transfer kd zerinde kalan toz boya

ekil 4: Asetat zerine bask

ekil 7: Asetat zerinde kalan toz boya

ekil 5: Koli band zerine bask

ekil 8: Koli band zerinde kalan toz boya

ekil 9: Kue kt ile hazrlanan bask devre

ekil 12: Koli band ile hazrlanan bask devre

3. KarlatrmaBu ksmda, nerilen yntem ile dier yntemler, be kstas esas alnarak karlatrlacak ve her yntemin performans belirlenecektir. 3.1. Maliyet Kullanlan transfer malzemesinin maliyeti, bask devre maliyetini belirleyen unsurlardan biridir. Tablo 1.de transfer materyallerinin yaklak maliyetleri verilmitir [4-18]. nerilen malzemenin maliyet asnda en iyi olduu grlmektedir. Tablo 1: Transfer malzemelerinin yaklak maliyetleri Malzeme Transfer kd Kue kt Asetat Koli band Maliyet ($/m2) 35 0.4 4 0.25 Sralama 4 2 3 1

ekil 10: Transfer kd ile hazrlanan bask devre

3.2. Temin Edilebilme Bask devre retiminde, kullanlacak olan transfer malzemesinin kolaylkla temin edilebilir olmas istenir. Transfer kdnn kullanm alanlar snrl olduu iin temin edilmesi zordur. Buna karn kue kt, asetat ve koli band farkl amalarla birok yerde kullanlmakta olup, kolaylkla temin edilebilmektedir. Tablo 2de de grld gibi koli bandnn temini en kolaydr. Tablo 2: Temin edilebilme kolayl Malzeme Transfer kd Kue kt Asetat Koli band ekil 11: Asetat ile hazrlanan bask devre Temin Edilebilme Zor Kolay Kolay ok kolay Sralama 4 3 2 1

3.3. Transfer Malzemesi zerine Bask Kalitesi Bask devre kalitesi, transfer kd zerine yaplan basknn kalitesine baldr. Kaliteli bask iin transfer malzemesinin ince, yzeyinin toz boyay tutmaya elverili ve sya dayankl

olmas gerekir. Transfer malzemesi kaln olursa yeterince snmayaca iin toz boyay tutamaz. Yzeyi kaygan, przl ve sya dayanksz ise toz boyann dalmasna neden olur. Bu unsurlar dikkate alndnda kue kt bask kalitesi asndan en iyi malzemedir. Hatlar keskin ve przszdr (ekil 2). Transfer kd zerine bask kalitesi kue kda yakn olmakla beraber, yazc tarafndan yeterince stlamazsa hatlarda kopmalar oluur (ekil 3). Asetat ve koli bandnn yzeyi kaygan olduu iin toz boyada yer yer krlmalar, kopmalar ve yaylmalar olumaktadr (ekil 4 ve ekil 5). Tablo 3: Transfer malzemesi zerine bask kalitesi Malzeme Transfer kd Kue kt Asetat Koli band Bask Kalitesi ok iyi ok iyi yi yi Sralama 2 1 3 4

4. SonularBu bildiride, s ile transfer ynteminde, transfer malzemesi olarak koli band kullanlmas nerilmi ve hlihazrda kullanlan malzemelerle karlatrlmtr. Be kstas esas alnarak yaplan karlatrmada, nerilen malzemenin maliyet ve kolay temin edilebilirlilik asnda en iyi olduu grlmtr. Transfer malzemesi olarak kue kt kullanldnda ise bask, transfer ve bask devre kalitesinin en iyi olduu tespit edilmitir. Bask devre hazrlanmasnda, maliyet ve kolay temin edilebilirlik ncelikli ise transfer malzemesi olarak koli bandnn, kalite ncelikli ise kue kdn kullanlmasnn uygun olduu anlalmtr. Tablo 6: Karlatrma Kriter Maliyet Temin Edilebilme Bask Kalitesi Transfer Kalitesi PCB Kalitesi Trans. Kd 4 4 2 3 2 Kue Kt 2 3 1 1 1 Asetat 3 2 3 4 4 Koli Band 1 1 4 2 3

3.4. Toz Boyay Bakrl Plakete Aktarma Kalitesi Is ile transfer ynteminde transfer malzemesinin grevi toz boyay tutmak ve stldnda bakrl plakete aktarmaktr. Transfer malzemesinin stldnda bozulmamas ve toz boyay datmadan en iyi ekilde bakrl plakete aktarmas istenir. Kue kat toz boyay ok iyi tutmakta ve bakrl plakete aktarmaktadr. Plaket birka dakika suda bekletildiinde kue kat yumuayp paraland iin toz boyann neredeyse tamam bakrl plakete gemektedir. Transfer malzemesinin toner aktarma zelliini test etmenin en kolay yntemi, malzeme zerinde kalan toz boya miktarna bakmaktr. ekil 6, ekil7 ve ekil 8 incelendiinde koli bandnn kue kttan sonra en iyi transfer malzemesi olduu grlmektedir. Tablo 4: Toz boyay bakrl plakete aktarma kalitesi Malzeme Transfer kd Kue kt Asetat Koli band 3.5. Bask Devre Kalitesi ekil 9, ekil 10, ekil 11 ve ekil 12de farkl transfer malzemeleri kullanlarak hazrlanm bask devre kartlar grlmektedir. ekiller incelendiinde, transfer malzemesi olarak kue kt kullanldnda, hatlarn keskin ve bask devre yollarnda kopmann olmad grlmektedir. Transfer kdnda ise hatlarda kopma olmamakla beraber baz noktalarda dalmalar grlmektedir. Koli band kullanlmas durumunda baz noktalarda kopmalar ve dalmalar olmaktadr. Asetat iin de ayn durum sz konusu olup kopma ve dalma daha fazladr. Tablo 5: Bask devre kalitesi Malzeme Transfer kd Kue kt Asetat Koli band PCB Kalitesi yi ok iyi Normal yi Sralama 2 1 4 3 Transfer Kalitesi yi ok iyi Normal ok iyi Sralama 3 1 4 2

5. Kaynaka[1] Coombs, C. F., Printed Circuit Handbook, McGrawHill, USA, 2008. [2] Khandpur, R. S., Printed Circuit Boards Design, Fabrication and Assembly, McGraw-Hill, USA, 2006. [3] Marks, L. and Caterina, J. A., Printed Circuit Assembly Design, McGraw-Hill, USA, 2000. [4] www.turkengineers.com, Bask Devre Transfer Kd, Mays, 2009. [5] www.aspres.com, Bask Devre Transfer Kd, Mays, 2009. [6] www.garantialisveris.com, PNP Transfer Filmi, Mays, 2009. [7] www.astreklam.com, Sert Zemin Transfer Kd, Mays, 2009. [8] www.sanatmalzemeleri.com, Hat Ktlar Defterleri, Mays, 2009. [9] www.tahtakalehobi.com, Hat ve Tezhip Malzemeleri, Mays, 2009. [10] www.kirtasiyeburada.com, Lazer Asetatlar, Mays, 2009. [11] www.erkirtasiye.com.tr, Kd rnleri, Mays, 2009. [12] www.ince.com.tr, Asetatlar-Aydngerler, Mays, 2009. [13] www.teknoburo.com, Asetatlar, Mays, 2009. [14] www.deryanet.com, Asetat Kd, Mays, 2009. [15] www.haselaletleri.com, Koli Bantlari, Mays, 2009. [16] www.kirtasiyeniz.com, Koli Bantlari, Mays, 2009. [17] www.ambalajcim.com, Koli Bant eitleri, Mays, 2009. [18] www.kitapkirtasiyem.com, Bant eitleri, Mays 2009.