Com a portador clau dels sistemes electrònics, la innovació tecnològica de les plaques de circuit és crucial.Plaques de circuits de pasta de coure, amb les seves aplicacions de materials i processos de fabricació únics, han emergit gradualment com una força emergent en el camp de la fabricació electrònica. Proporciona un nou enfocament per resoldre els reptes de la fabricació tradicional de plaques de circuit, demostrant avantatges significatius per millorar el rendiment de les plaques de circuit i optimitzar els processos de producció.
1, Principis bàsics i composició de la placa de circuits de pasta de coure
El nucli de les plaques de circuit de pasta de coure es troba en el material clau de la pasta de coure. La pasta de coure s'acostuma a fer barrejant pols de coure d'alta-puresa amb aglutinants orgànics, additius, etc. Entre ells, la pols de coure, com a cos conductor, té un paper crucial en la conducció del corrent a les plaques de circuit a causa de la seva excel·lent conductivitat. Els aglutinants orgànics tenen un paper en la dispersió uniforme de la pols de coure i l'adherència al substrat, assegurant que la pasta de coure es pugui mantenir de manera estable en la posició predeterminada durant el processament i l'ús posteriors, formant línies conductores fiables. Hi ha diversos tipus d'additius, inclosos agents de reologia, antioxidants, etc., que s'utilitzen per ajustar la fluïdesa de la pasta de coure, evitar que la pols de coure s'oxidi durant la preparació i l'ús i garantir la qualitat i l'estabilitat del rendiment de la pasta de coure.
Des de la perspectiva de la composició, les plaques de circuit de pasta de coure es basen en substrats, i els materials de substrat comuns inclouen substrats ceràmics, FR4, etc. Els diferents materials de substrat són adequats per a diferents escenaris d'aplicació a causa de les seves diferents propietats físiques i químiques. Per exemple, els substrats ceràmics tenen una bona resistència a les altes temperatures i un alt rendiment d'aïllament, el que els fa adequats per a dispositius electrònics amb requisits estrictes de dissipació de calor i rendiment elèctric; El substrat FR4 s'utilitza àmpliament en electrònica de consum i altres camps a causa del seu baix cost i la seva tecnologia de processament madura. Al substrat, la pasta de coure s'imprimeix en posicions predeterminades mitjançant processos d'impressió específics per formar patrons de circuits precisos. Aquests patrons es sotmeten a processaments posteriors, com ara l'assecat i la sinterització per evaporar o solidificar els components orgànics de la pasta de coure, i les pols de coure s'integren per formar vies conductores estretes, construint així un sistema conductor complet de la placa de circuit.
2, el procés de fabricació de la placa de circuit de pasta de coure
(1) Preparació de pasta de coure
La preparació de pasta de coure d'alta-qualitat és el pas principal per fer plaques de circuit de pasta de coure. En primer lloc, es selecciona una pols de coure d'alta -puresa, que normalment es requereix que sigui superior al 99% per garantir una bona conductivitat. La mida de les partícules i la distribució de la pols de coure tenen un impacte significatiu en les propietats de la pasta de coure. En general, la pols de coure amb mides de partícules que oscil·len entre 1 i 50 μ m es selecciona segons els requisits específics de l'aplicació, i es barregen diferents mides de partícules de pols de coure en una determinada proporció mitjançant processos específics per optimitzar la densitat a granel i la conductivitat de la pasta de coure.
(2) Procés d'impressió
La impressió és un pas crucial per transferir amb precisió la pasta de coure a un substrat per formar patrons de circuits. Els processos d'impressió que s'utilitzen habitualment inclouen la serigrafia i la impressió de recobriment de raspador. La serigrafia és un mètode comú, que consisteix a fer una placa de serigrafia amb patrons de circuit específics, col·locar pasta de coure a la pantalla i aplicar una certa pressió a la pantalla amb un rascador per transferir la pasta de coure a través de l'àrea d'obertura de la pantalla a la superfície del substrat, formant així un patró de circuit de pasta de coure coherent amb el patró de la pantalla. En el procés de serigrafia, paràmetres com la mida de la malla de la pantalla, la duresa i la pressió del rascador i la velocitat d'impressió poden afectar la qualitat de la impressió de pasta de coure, com ara la claredat de la línia i la uniformitat del gruix.
(3) Assecat i sinterització
Després de la impressió, la placa de circuit de pasta de coure s'ha d'assecar per eliminar substàncies volàtils com la humitat i alguns dissolvents orgànics. Hi ha diversos mètodes d'assecat, com ara l'ús de forns, assecadors d'infrarojos o assecadors de microones. El procés d'assecat requereix controlar la temperatura i el temps adequats per garantir que les substàncies volàtils s'eliminin completament sense afectar el rendiment d'adhesió entre la pasta de coure i el substrat, així com l'estructura interna de la pasta de coure.
3, avantatges de rendiment de les plaques de circuit de pasta de coure
(1) Excel·lent rendiment de conductivitat
El coure en si és un metall amb una conductivitat excel·lent, situant-se entre els millors en termes de conductivitat elèctrica entre els metalls comuns. A les plaques de circuit de pasta de coure, les línies conductores formades per pasta de coure que s'ha proporcionat i processat correctament poden reduir eficaçment la resistència i millorar l'eficiència de la transmissió actual. En comparació amb els processos tradicionals de fabricació de plaques de circuit, com ara el gravat, les plaques de circuit de pasta de coure tenen avantatges significatius en conductivitat. El mètode de gravat causarà inevitablement certs danys a la superfície de la làmina de coure retinguda durant el procés d'eliminació de l'excés de làmina de coure, augmentant la resistència; La placa de circuit de pasta de coure forma línies conductores mitjançant la impressió directa i la sinterització, reduint aquest dany i fent que la conductivitat de les línies conductores sigui més propera a la conductivitat inherent del coure. Per exemple, les plaques de circuits de pasta de coure preparades mitjançant processos específics poden tenir una baixa resistivitat de la capa conductora fins a 2,26 × 10 ⁻⁸ω/m (el coure pur té una resistivitat d'1,75 × 10 ⁻⁸ω/m), que pot complir els alts requisits de conductivitat en aplicacions de dispositius electrònics d'alta velocitat i línies de transmissió de dades d'alta velocitat. circuits-d'alta freqüència.
(2) Bon rendiment de dissipació de calor
Durant el funcionament dels dispositius electrònics, la generació de calor és un problema comú, especialment en sistemes electrònics integrats d'alta-potència i{1}}alta densitat. El rendiment de la dissipació de calor afecta directament l'estabilitat i la vida útil de l'equip. El coure té una bona conductivitat tèrmica i les línies conductores de pasta de coure de les plaques de circuit de pasta de coure poden transferir eficaçment la calor generada pels components electrònics mentre condueixen el corrent. Per a algunes plaques de circuits que utilitzen pasta de coure a través del forat-o tecnologia de forats de pasta de coure, la calor es pot conduir ràpidament a altres capes o dispositius de dissipació de calor de la placa de circuit a través de la pasta de coure plena dels forats, millorant considerablement l'eficiència de dissipació de calor general de la placa de circuit. A la placa de circuits dels accessoris d'il·luminació LED d'alta potència, el procés del forat de l'endoll de pasta de coure augmenta considerablement l'àrea de conductivitat tèrmica. El pilar de coure pot transferir ràpidament la calor a l'altre costat de la placa de circuit. Combinat amb una pasta de coure d'alta conductivitat tèrmica (coeficient de conductivitat tèrmica de 8w/mk), pot reduir eficaçment la temperatura de funcionament dels xips LED, allargar la vida útil de l'aparell i millorar l'eficiència lluminosa.
(3) Major resistència estructural
En el procés de producció de plaques de circuit de pasta de coure, després de la sinterització, la pasta de coure forma un fort enllaç entre les partícules de pols de coure, formant una estructura conductora amb una certa resistència al substrat. Per a plaques de circuit que utilitzen la tecnologia de pasta de coure-per forat o forat d'endoll, després que la pasta de coure omplenada al forat-pasant es solidifiqui, és com construir barres d'acer dins de la placa de circuit, millorant significativament les propietats mecàniques com ara la resistència a la flexió i la resistència a la vibració de la placa de circuit. Aquesta resistència estructural més alta permet que les plaques de circuits de pasta de coure s'adaptin millor a entorns d'ús complexos, mantinguin la integritat i l'estabilitat del circuit fins i tot sota determinats impactes externs i redueixin les fallades del circuit causades per danys mecànics. En alguns camps, com els equips de control industrial i l'electrònica de l'automòbil, l'equip pot estar sotmès a forces externes, com ara vibracions i impactes durant el funcionament. Les plaques de circuit de pasta de coure, amb la seva bona resistència estructural, poden funcionar de manera fiable per garantir el funcionament normal de l'equip.
(4) Avantatges ambientals
Els processos tradicionals de fabricació de plaques de circuit, com ara el gravat, generen una gran quantitat de líquid residual, que conté una gran quantitat d'ions de coure i àcids corrosius. El post-tractament és difícil i té un impacte significatiu en el medi ambient i la salut humana. El procés de producció de plaques de circuit de pasta de coure és relativament respectuós amb el medi ambient. Durant la preparació i impressió de la pasta de coure, no cal utilitzar una gran quantitat de productes químics nocius, i els residus generats durant el procés de producció són relativament petits. Al mateix temps, l'ús de la tecnologia de sinterització protegida amb gas pot eliminar l'aplicació extensiva de compostos anti-oxidació, evitar una contaminació excessiva de matèries primeres i, en general, reduir l'impacte negatiu sobre el medi ambient, que compleix els requisits de desenvolupament de la indústria de fabricació electrònica moderna per a la protecció del medi ambient i el verd.