Deformációmérés nyomtatott áramköri hordozón kialakított réz mintázattal
Munkám olyan új technológia kutatását foglalja magába, amellyel a nyomtatott áramköri hordozók gyártási folyamata során réz alapanyagú nyúlásmérő mintázatokat integrálhatunk a hordozó felületére vagy annak eltemetett rétegeibe. A működés közbeni áramköri tesztek (In Circuit Test, ICT) során a tűágyas mérőrendszerek mechanikai befogással gyakran nem megengedhető mértékű hordozó deformációt hoznak létre, ami meghibásodásokat okozhat. A hagyományos minősítő eljárások során nyúlásmérő bélyegekkel követik a deformáció mértékét. Ezen módszernek három hátrányos faktorát szeretném kiküszöbölni a megoldásommal, ezek: a nyúlásmérő bélyegek felhelyezésével együtt járó pozicionálási hibák, a ragasztás minőségétől függő mérési hibák, illetve a nagyszámú kivezetések használatának elkerülése. Azt szeretném elérni, hogy egy többrétegű nyomtatott áramkör esetén már a gyártási folyamatot követően a nyúlásmérő mintázatok készen legyenek. Az így létrehozott mintázatok fémezett falú furatokhoz csatlakoznának, ezáltal azok ellenállásának mérése és kiértékelése egyszerűen elvégezhető lenne.
Dolgozatomban bemutatom a nyúlásmérő bélyegek szerepét az elektronikai iparban, kitérve azoknak elméleti hátterére, majd a National Instruments munkatársai által megfogalmazott ipari problémák orvoslására talált megoldásom jelenlegi állapotát részletezem.
Eredményeim közé sorolnám több sikeres, hagyományos fotolitográfiai úton, illetve lézeres anyageltávolítással előállított nyúlásmérő mintázat létrehozását. Míg fotolitográfiai eljárással 10 Ohm körüli ellenállással rendelkező mintázatokat sikerült létrehoznom 0,15 mm vezetékszélesség mellett, addig a lézerrel előállított nyúlásmérő mintázatokat 120 Ohm-ra terveztem és valósítottam meg, 20-25 μm vezetékszélességgel. Mindezt annak érdekében tettem, hogy utóbbi megfeleljen az iparban használt Wheatstone hidas ellenállásmérésnek, és kisebb méretű mintát eredményezzen. Kutatásom során a nyúlásmérő mintázatokat hárompontos hajlításteszteknek vetettem alá, így vizsgálva azok rugalmas deformációra való érzékenységi tulajdonságait, illetve összehasonlítást is végeztem a japán Kyowa cég által gyártott réz-nikkel bélyegek és saját mintáim között.
Dolgozatom további technológiai újításokra és lehetőségekre is kitér, amelyek segítségével a jelenlegi ipari eljárásokat lehetne megkönnyíteni. Munkám célja ezen opciókat a tudományos publikum elé tárni, ezzel ösztönözve a további kutatások létrejöttét.
szerző
-
Ágoston Boglárka
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Harsányi Gábor
egyetemi tanár, Elektronikai Technológia Tanszék -
Májer Mihály
Mfg Tesztmérnök, Elektronikai Technológia Tanszék