Környezetbarát áramköri hordozók

OData támogatás
Konzulens:
Hajdu István
Elektronikai Technológia Tanszék

Dolgozatom elején bemutatom az elektronikus hulladékok jellemző összetevőjének számító nyomtatott huzalozású lemezek környezeti ártalmait. Ismertetem a feldolgozások főbb eljárásait és az ezekkel visszanyerhető nyersanyagokat. A nyomtatott huzalozású lemezek esetében a környezettudatos tervezés egyik iránya lehet, a jelenlegi epoxi üvegszövet hordozó helyett lebomló polimer használata. Ezáltal az áramköri hordozók környezeti teljesítménye nagymértékben javul, továbbá a hordozó alapanyag függetlenné válik a kőolajipartól. A harmadik fejezetben ismertetem a főbb lebomló polimerek főbb fajtáit és jellemző alkalmazási területeiket. Külön alfejezetben jellemzem kísérleteim alapanyagát, a PLA lebomló polimert. A fejezet végén a lebomló polimerek elektronikai alkalmazását tárgyalom, külön kitérve az áramköri hordozókra.

Kísérleteim során megvizsgáltam az epoxi üvegszövet hordozóra optimalizált rétegleválasztási és rétegkialakítási technológiák alkalmazhatóságát a különböző tulajdonságú hőre lágyuló lebomló PLA polimereken. Tapasztalatok alapján a fröccsöntött hordozók csak a polimer vastagréteg technológiában alkalmazhatóak, a kémiai rézleválasztásra a sajtolt Bi-3515 típusú hordozó az előnyösebb. Az eredmények nagyon biztatóak, mert a jelenlegi technológia kisebb mértékű módosításaival sikerült működő áramköröket kialakítani vastagréteg, és galvanikus réz huzalozások esetén is. A legkritikusabb tulajdonság a lebomló hordozók gyenge hőtűrése, ami nagyban megnehezíti alkalmazásaikat. Ez miatt, az alkatrész rögzítési eljárások közül csak az alacsony olvadáspontú forrasszal való különleges forrasztási eljárások, és vezető ragasztós rögzítések alkalmazhatók. Az additív galvanikus rétegekre a gőzfázisú újraömlesztéses forrasztás alkalmazhatóságát részletesen vizsgáltam. A kialakult kötések letoló ereje összemérhető, az azonos technológiával forrasztott FR4 hordozók adataival. A problémákat elsősorban a hordozó meglágyulása miatti jelút és alkatrész elcsúszások és a rétegek rossz tapadása okozzák. A hordozó mechanikai tulajdonságai is gyengébbek, de sok alkalmazás számára kielégítők. Megbízható áramkörök készítéséhez további technológiai finomítások szükségesek.

Polimer vastagréteg áramköröknél, a hordozók alacsony lágyulási hőmérséklete nem jelent akkora problémát, mivel a rétegek kisebb kiégetési hőmérsékleten is kikeményíthetők. Ezzel a technológiával már a jelenlegi technológiákkal is készíthetők megbízható áramkörök kevésbé igényes alkalmazásokhoz.

Összességében kijelenthetjük, hogy a lebomló polimerek áramköri hordozóként való alkalmazása nagy lehetőségek előtt áll, az alapanyagok és az elektronikai technológiák fejlesztésével a tömeggyártás is megvalósulhat a közeljövőben.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.