인쇄 회로 기판(PCB)은 현대 생활에서 흔히 볼 수 있으며, 하이테크 기기, 컴퓨팅 도구, 가전제품에 필수적입니다. 다양한 유형이 있으며 다양한 방법을 사용하여 제조됩니다. 기존 PCB 생산에는 구리 도금 보드를 설계하고 과도한 구리를 선택적으로 에칭하는 것이 포함됩니다. 그러나 맞춤형 구리 보드를 만들 수 있는 능력은 창의적인 가능성을 열어줍니다. 유리 PCB는 이러한 다양한 PCB 유형 환경에서 고유한 범주를 나타냅니다.
유리기판이란?
유리 기판은 수많은 광학 장치의 핵심을 형성합니다. 거울과 렌즈를 만들기 위해 세심하게 연마, 코팅 및 연마합니다. 유리 기판은 광학 전송 품질을 유지하는 데 중요한 뛰어난 열 안정성과 균일성을 제공합니다. 미크론 두께에서 미터 직경까지 다양한 크기에 사용됩니다.
유리 PCB
유리 PCB는 일반적으로 LCD 및 LED 기술에 사용됩니다. 이러한 보드는 원시 유리 재료로 제작됩니다. 유리 PCB를 제조할 때 회로 패턴은 UV 경화 마스크를 사용하여 구리 보드에 전사됩니다. UV 경화 마스크는 특히 좁은 트랙 폭에서 정밀한 결과를 얻을 수 있는 능력 때문에 선호되므로 대량 생산에도 적합합니다.
공정 중에 UV 경화 에칭 레지스트의 얇은 층을 구리 보드에 적용합니다. 회로 이미지가 포함된 불투명 필름을 레지스트 코팅 보드 위에 놓고 UV 광선에 노출시킵니다. 이 노출은 회로가 설계된 영역에서 레지스트를 경화시킵니다. 그런 다음 경화되지 않은 레지스트를 현상액을 사용하여 제거하여 레지스트의 노출되지 않은 부분을 용해하고 경화된 부분은 그대로 둡니다.
UV 레지스트 필름은 양성 및 음성 유형으로 분류됩니다. 이 맥락에서 음성 레지스트가 사용되며, 여기서 레지스트의 노출된 부분은 현상 후에도 남아 회로 패턴을 형성합니다.
Circuit의 레이아웃
재료가 준비되면 회로의 회로도를 만든 다음 PCB 레이아웃을 설계합니다. 이 레이아웃을 깨끗한 시트로 옮기려면 일반적으로 OHP(오버헤드 프로젝터) 용지를 사용합니다. 회로 경로를 라우팅하려면 자동 라우팅 도구를 활용합니다. 초보자에게는 처음에는 복잡해 보일 수 있지만 연습하면 쉽게 다룰 수 있습니다.
PCB 설계에서는 트랙(경로)과 패드(연결 지점)만 필수적입니다. 설계에 만족하면 레이어 팔레트에서 트랙과 패드 레이어를 분리하고 단색 이미지를 PNG 파일로 내보냅니다.
저희 프로세스에서는 네거티브 유형의 포토레지스트를 사용합니다. 여기에는 구리 트레이스를 유지하려는 영역에서 레지스트를 빛에 노출시켜야 합니다. 이미지를 내보낼 때 "검정색 위에 흰색" 옵션을 선택하여 트랙과 패드가 검은색 배경에 흰색으로 나타나도록 합니다. 이 형식은 OHP 용지의 흰색 영역이 인쇄 후에도 투명하게 유지되므로 선명도를 보장합니다.
인쇄 및 레이아웃
OHP 인쇄의 목적은 레지스트의 원치 않는 부분에 대한 UV 광선 노출을 효과적으로 차단하는 마스크를 만드는 것입니다. 이를 위해 OHP 인쇄의 검은색 영역이 UV 광선을 완전히 차단하여 노출을 방지해야 합니다. 최적의 차단을 위해 세 개의 인쇄본을 정렬하고 단단히 결합하여 노출 프로세스 동안 안정성을 유지합니다.
구리 호일에 유리 접착
유리에 구리 호일을 사용할 때는 구리를 유리 표면에 단단히 접착하는 것이 필수적입니다. 적절한 접착을 보장하고 구리 박리를 방지하기 위해 유리와 구리 호일을 모두 알코올로 철저히 세척하여 시작합니다. 접착제를 유리 표면에 고르게 두껍게 바른 다음 구리 호일을 접착제 위에 단단히 누릅니다. 호일 표면에 균일한 압력을 가하여 기포를 제거합니다. 필요에 따라 과도한 호일을 다듬고 접착제가 완전히 경화될 때까지 충분한 시간을 둡니다.
포토레지스트 적용
포토레지스트를 필요한 크기로 자르는 것으로 시작합니다. 포토레지스트 필름은 두 개의 보호 커버 사이에 끼워져 있으며 적용하기 전에 조심스럽게 제거해야 합니다. 노출된 포토레지스트 필름을 구리 표면에 단단히 부착합니다. 필름 양쪽에 스카치 테이프를 사용하여 보호 커버를 쉽게 제거할 수 있도록 합니다. 포토레지스트를 구리에 단단히 눌러 완전히 접착되도록 하고 필름과 구리 표면 사이에 갇힌 기포를 제거합니다.
노출을 위한 설정
이전에 준비한 OHP 인쇄물을 구리 보드에 놓고 올바른 방향을 유지하여 인쇄물이 거울처럼 반사되지 않도록 합니다. 유리 조각을 설치 위에 놓아 OHP 인쇄물을 구리 표면에 단단히 고정합니다. 클립을 사용하여 배열을 안정시키고 노출 중에 움직이지 않도록 합니다.
자외선 노출
전용 자외선 소스 또는 햇빛에서 나오는 자외선에 설치를 노출합니다. 햇빛을 사용하는 경우 일반적으로 약 5분 동안 노출하면 충분합니다. 클립을 사용하여 노출 프로세스 내내 설치의 안정성을 유지하여 움직이지 않도록 합니다.
노출 후 조심스럽게 설치물을 광원에서 제거하고 배열을 분해합니다. 포토레지스트에 건조 징후가 나타나야 노출이 성공했음을 나타냅니다.
포토레지스트 현상
포토레지스트를 도포한 후에는 보호 필름이 덮여 있는데, 제거해야 합니다. 스카치 테이프를 사용하여 이 보호 커버를 조심스럽게 벗깁니다. 베이킹 소다나 비슷한 알칼리성 물질을 물에 녹여 현상액을 준비합니다. 보드를 현상액에 약 1분간 담근 다음 흐르는 물에 부드럽게 헹굽니다. 포토레지스트의 노출되지 않은 부분이 씻겨 나가면서 경화된 레지스트 트랙이 드러납니다. 노출된 모든 부분이 완전히 현상되어 구리 보드에 원하는 회로 패턴이 남을 때까지 헹구는 과정을 반복합니다.
에칭
약 150ml의 물에 염화 제1철 가루를 녹여 용액이 검게 변할 때까지 염화 제1철 용액을 준비합니다. 필요한 경우 효과를 보장하기 위해 염화 제1철을 더 첨가합니다. 구리 보드를 염화 제1철 용액에 담그고 균일하게 에칭되도록 정기적으로 교반합니다. 약 10~15분 후에 원치 않는 모든 구리가 용해되고 보호된 구리 트랙만 그대로 남습니다.
최종 결과
아세톤이나 따뜻한 물을 사용하여 구리 트랙에서 남은 포토레지스트를 제거합니다. 유리 기판에 제조된 PCB는 전기적 이점을 제공하지 않을 수 있지만 투명성이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 이러한 회로에 LED를 배치하는 것과 같은 애플리케이션은 고유한 특성의 이점을 누릴 수 있습니다.
유리 PCB의 장점
360도 발광 패키지와 투명 유리 보이지 않는 와이어 장식으로 투명 유리 PCB는 LED, 5G, LCD 및 기타 응용 분야에 활용됩니다.
유리 기판은 평탄도, 투명성, 변형, 내열성, 찢어짐 저항성 등 측면에서 뚜렷한 장점이 있습니다. 장시간 고온에서 작업할 때 변형률이 매우 낮습니다. 유리 PCB는 360도 발광을 방출할 수 있으며 80색 렌더링 지수는 140lmw 이상입니다. 방열판이 필요하지 않으며 광 감쇠가 없습니다. 현재 유리 PCB는 LED 디스플레이, 태양광 패널, 3D 프린터 및 기타 응용 분야에 광범위하게 활용됩니다.