La placa de circuit, com a component bàsic, té la responsabilitat de la transmissió del senyal i la connexió elèctrica. A mesura que els productes electrònics continuen avançant cap a la miniaturització i l'alt rendiment, l'aplicació de plaques de circuits multi-capes s'està estenent cada cop més i el procés de laminació de plaques de circuits s'ha convertit en un factor clau per determinar la qualitat i el rendiment de les plaques de circuits multi-capes.
Principi de compressió de placa de circuits
La laminació de plaques de circuit, en termes senzills, és el procés d'unir estretament múltiples capes de làmines de coure, làmines semicurades i materials aïllants en una estructura completa de plaques de circuit mitjançant tècniques específiques. Entre ells, la làmina semicurada té un paper extremadament important, composta principalment per resina epoxi i fibra de vidre. Durant el procés de compressió, en un entorn d'alta-temperatura i alta-pressió, la resina epoxi de la làmina semicurada s'estovarà i fluirà gradualment. Aquestes resines suavitzades poden omplir els petits buits entre les capes de materials, formant una capa d'unió uniforme. Al mateix temps, les grans cadenes moleculars de les molècules de resina epoxi s'entrellaçaran i s'entrellaçaran amb les molècules de la superfície de la làmina de coure i altres materials aïllants mitjançant la difusió i la permeació. Després de refredar-se, uniran fermament les capes de materials juntes mitjançant enllaços químics, construint així una estructura de placa de circuits multi-estable i fiable.
Explicació detallada del procés de premsat
Fase de preparació del material
Placa central: la placa bàsica proporciona el suport mecànic per a plaques de circuit multi-capes i és la base de tota l'estructura. Normalment és una placa d'aïllament tractada especialment, i la seva qualitat i rendiment afecten directament l'estabilitat de la placa de circuit final. Quan es prepara el tauler central, cal assegurar-se que la seva precisió dimensional compleix els requisits de disseny, la superfície és plana i impecable, per tal de garantir el bon progrés dels processos de premsat posteriors.
Material PP: com a material clau que connecta diverses capes, la qualitat del material PP és crucial. Hi ha diferències en el contingut de resina, el mètode de teixit de tela de fibra de vidre i altres aspectes entre els diferents tipus i especificacions de làmines de PP, que poden afectar la seva fluïdesa, força d'unió i rendiment d'aïllament de la placa de circuit final durant el procés de compressió. Per tant, cal seleccionar amb precisió el material PP adequat segons els requisits específics de disseny de la placa de circuit.
Làmina de coure: làmina de coure utilitzada per formar circuits exteriors, que ha de tenir una bona conductivitat i estabilitat. Durant el procés de preparació, cal assegurar-se que el gruix de la làmina de coure sigui uniforme i que la superfície estigui lliure de defectes com ara oxidació i rascades, en cas contrari, pot provocar una mala conductivitat del circuit o curtcircuits.
Procés d'apilament i posicionament
Aquest pas requereix un estricte compliment dels requisits de disseny, apilar el tauler del nucli interior, el material PP i la làmina de coure exterior en seqüència. Qualsevol seqüència de col·locació incorrecta o desviació de posició de qualsevol capa de materials pot provocar fallades en el rendiment elèctric de la placa de circuit. Per garantir l'alineació precisa entre les capes, s'utilitzen mètodes com ara la fusió calenta o el reblat per al posicionament. El posicionament de fusió en calent és l'ús de la calefacció per fondre materials de posicionament específics, fixant així cada capa de material a la posició correcta; El reblat és un mètode mecànic que utilitza reblons i altres connectors per fixar prèviament cada capa, assegurant que no hi haurà desplaçament de cada capa durant el procés de premsat posterior.
Procés de laminació i escalfament
Els taulers apilats es col·locaran en una màquina de laminació professional. A la màquina de laminació, s'estableixen condicions específiques d'alta temperatura i alta pressió per promoure el suavització i el flux de resina a la làmina de PP. L'augment de la temperatura pot accelerar l'activitat de les molècules de resina, millorar la seva fluïdesa i omplir millor els buits entre les plaques centrals; L'aplicació de pressió garanteix que els materials de cada capa es puguin adherir fortament, eliminant l'aire i les impureses entre capes, afavorint la distribució uniforme de la resina entre capes i aconseguint una unió estreta entre capes. El control precís de la temperatura i la pressió és particularment crucial en aquest procés, ja que requereix un ajust precís i un seguiment-en temps real basat en les característiques dels materials utilitzats i els requisits de disseny de la placa de circuit.
Etapa de refredament i solidificació
Un cop finalitzada la compressió, el tauler s'ha de refredar immediatament a temperatura ambient. Durant el procés de refredament, la resina que flueix suavitzada es solidificarà gradualment, formant una estructura estable de múltiples-capes. En aquesta etapa, cal controlar estrictament la velocitat de refrigeració, la temperatura i la pressió. Si la velocitat de refrigeració és massa ràpida, pot provocar una contracció inconsistent de cada capa de material, donant lloc a deformacions i deformacions de la placa de circuit; Un control inadequat de la pressió durant el procés de refrigeració també pot afectar la força d'unió entre les capes i fins i tot provocar delaminació. Per tant, normalment s'adopta un mètode de refredament lent i s'aplica una certa pressió contínua durant el procés de refrigeració per garantir la qualitat de la placa de circuit.
Procediment de postprocés
Proves: després de refredar i curar, la placa de circuit s'ha de sotmetre primer a una prova exhaustiva. Les proves dimensionals s'utilitzen per confirmar si les dimensions externes de la placa de circuit compleixen els estàndards de disseny; Les proves de connexió de circuits utilitzen equips de prova professionals per comprovar si les connexions entre cada capa del circuit són correctes i si la conductivitat és bona, per tal d'evitar fallades elèctriques com ara circuits oberts i curtcircuits; La inspecció d'aspecte comprova principalment si hi ha defectes, bombolles, delaminació i altres problemes a la superfície de la placa de circuit per garantir la qualitat de l'aparença de la placa de circuit.
Retall: retalleu i poliu la placa de circuit que ha superat la inspecció, elimineu les rebaves, l'excés de materials, etc. que es puguin produir durant el procés de premsat, assegureu-vos a més que la mida de la placa de circuit compleixi amb precisió els requisits de disseny i feu que les vores de la placa de circuit siguin més suaus i suaus per al seu posterior muntatge i ús.
La importància de la compressió de la placa de circuits
Millorar la resistència i l'estabilitat estructurals
Mitjançant la tecnologia de compressió d'alta-temperatura i alta-pressió, els materials de cada capa de la placa de circuits de múltiples-capes estan estretament units, millorant significativament la resistència mecànica i l'estabilitat generals. Aquesta estructura reforçada pot evitar eficaçment que la placa de circuit es deformi i es deformi durant el muntatge, el transport i l'ús posteriors, assegurant que la placa de circuit pot funcionar de manera fiable en diversos entorns complexos i proporcionant una garantia sòlida per al funcionament estable a llarg termini-de dispositius electrònics. Per a alguns productes electrònics que necessiten suportar condicions dures, com ara vibracions i impactes, com ara l'electrònica d'automòbils, equips aeroespacials, etc., una bona qualitat d'unió de plaques de circuit és encara més crucial.
Afecta el rendiment elèctric i les característiques d'impedància
El procés de compressió determina directament l'estructura geomètrica i la impedància característica de les línies de transmissió del senyal en plaques de circuits multi-capes. La compressió precisa pot garantir la planitud de les línies de transmissió del senyal i la consistència de la distància entre capes, garantint així una transmissió estable i eficient dels senyals entre capes, evitant problemes com l'atenuació del senyal, la distorsió i la reflexió. En l'era actual de transmissió de senyals d'alta-velocitat, com ara la comunicació 5G, la informàtica d'alt-rendiment i altres camps, els requisits de rendiment elèctric de les plaques de circuit són extremadament alts. La qualitat del procés de laminació de la placa de circuit afecta directament la integritat del senyal i la qualitat de transmissió de tot el sistema.
Relacionat amb la gestió tèrmica i el rendiment de dissipació de calor
La calefacció és un problema inevitable durant el funcionament dels dispositius electrònics. Els materials seleccionats per al procés de laminació i la compacitat de la placa de circuit imprès després de la laminació tindran un impacte significatiu en la seva conductivitat tèrmica. La tecnologia de premsat d'alta qualitat pot adherir fortament els materials de cada capa, formant un bon camí de conducció de calor, assegurant que la calor es pot transferir de manera ràpida i eficaç des de l'element de calefacció a la superfície de la placa de circuit i després es dissipa a través del dispositiu de dissipació de calor. Especialment per a dispositius electrònics amb gran potència i generació de calor severa, com ara servidors, mòduls d'alimentació, etc., un bon rendiment de gestió tèrmica té un paper clau per garantir el funcionament normal de l'equip i allargar la seva vida útil.
Factors que afecten la qualitat de l'enllaç per compressió
control de temperatura
La temperatura és un dels factors clau en el procés de compressió. La temperatura és massa baixa i la resina de la làmina semicurada no es pot suavitzar i fluir prou, donant lloc a una unió feble entre les capes de materials i una fàcil delaminació; Si la temperatura és massa alta, pot provocar un curat excessiu de la resina, fins i tot una crema, que no només afecta la força d'unió, sinó que també pot causar danys a materials com la làmina de coure, afectant així el rendiment elèctric de la placa de circuit. Per tant, durant el procés de premsat, cal un sistema de control de temperatura d'alta-precisió per controlar i ajustar amb precisió la temperatura dins de la premsa en temps real, assegurant-se que fluctuï dins d'un rang adequat.
regulació de l'estrès
La magnitud de la pressió afecta directament el grau d'adhesió entre els materials de cada capa. La pressió insuficient impedeix l'eliminació suficient d'aire i impureses entre les capes, dificultant que la resina ompli uniformement els buits, reduint així la força d'unió; Una pressió excessiva pot conduir a una compressió excessiva de la placa, donant lloc a un gruix desigual de la placa de circuit i fins i tot danys a l'estructura del material. Els diferents materials de la placa de circuits i els requisits de disseny requereixen una adaptació a diferents paràmetres de pressió, cosa que requereix que l'equip de compressió tingui funcions de regulació de pressió flexibles i precises per satisfer les diverses necessitats de producció.
Control del temps
El temps de premsat també és un factor important que afecta la qualitat del premsat. El temps és massa curt i la resina no ha fluït completament i no ha completat l'enllaç químic, donant lloc a una unió entre capes insuficients; Si el temps és massa llarg, pot provocar un envelliment de la resina i una degradació del rendiment, cosa que també pot afectar la qualitat de la placa de circuit. Per tant, és necessari establir amb precisió el temps de premsat en funció de les característiques específiques del material i els requisits del procés de premsat, i implementar-lo estrictament mitjançant un sistema de control automatitzat.
qualitat del material
Com s'ha esmentat anteriorment, la qualitat de les matèries primeres, com ara el tauler central, el material PP i la làmina de coure, té un paper decisiu en la qualitat de la laminació. Qualsevol desviació en el rendiment, precisió dimensional insuficient o defectes de qualsevol material poden causar problemes durant el procés de laminació, afectant la qualitat i el rendiment de la placa de circuit final. Per tant, a l'hora de comprar matèries primeres, s'ha d'exercir un control estricte, s'han de seleccionar proveïdors fiables i cada lot de matèries primeres ha de ser inspeccionat i provat rigorosament.