En el camp defabricació de plaques de circuit imprès, diversos processos de tractament de superfícies estan innovant constantment per satisfer els requisits cada cop més complexos i d'alt{0}}rendiment dels dispositius electrònics. Entre ells, la tecnologia de pel·lícula de carboni ocupa un lloc important en escenaris d'aplicació específics a causa del seu rendiment i característiques úniques.
El principi i el procés de producció de la tecnologia de la pel·lícula de carboni
El procés de pel·lícula de carboni normalment es refereix a la impressió d'oli de carboni en una posició designada en una placa de circuit imprès i, després de passar la prova de curat al forn, formant una pel·lícula de carboni amb un cert valor de resistència. Aquest procés és similar a la serigrafia de caràcters, però l'oli de carboni té una bona conductivitat i és fonamentalment diferent dels materials semiconductors utilitzats per als caràcters. Els materials de caràcter només serveixen com a barreres d'identificació i soldadura.
En el procés de producció, primer s'ha de realitzar un treball de preparació preliminar detallada, basat en els requisits de disseny de la placa de circuit imprès, per planificar amb precisió la posició i la forma de la pel·lícula de carboni. Posteriorment, es va utilitzar la tecnologia de serigrafia per imprimir amb precisió l'oli de carboni a l'àrea designada de la placa de circuit imprès. En aquest pas, es requereix un control d'alta precisió per al procés.
Després d'imprimir, col·loqueu la placa de circuit imprès al forn per al tractament de curat. Mitjançant aquest procés, l'oli de carboni es converteix en una pel·lícula de carboni estable i també es fixen les seves característiques de resistència. Val la pena assenyalar que el gruix de la pel·lícula de carboni tindrà un impacte en el seu valor de resistència. El gruix de l'oli de carboni per a la serigrafia és generalment entre 0,3 i 1,0 mil, amb una tolerància de gruix de ± 0,3 mil; Si es requereix un gruix d'oli de carboni d'1,0 mil o més, cal una segona reimpressió d'oli de carboni, amb un gruix d'1,0-2,0 mil i una tolerància de gruix de ± 0,4 mil. La pel·lícula d'oli de carboni per a la segona reimpressió és 3 mil més petita per un costat que la pel·lícula d'oli de carboni per a la primera serigrafia.
Els avantatges de la tecnologia de pel·lícula de carboni
Rendibilitat important{0}}cost
En comparació amb alguns mètodes de tractament de superfícies que utilitzen metalls preciosos o processos complexos, la tecnologia de pel·lícula de carboni té avantatges significatius tant en costos de material com de processament. L'oli de carboni, com a material principal, és relativament econòmic i té una àmplia gamma de fonts. Al mateix temps, el seu procés de producció és relativament senzill, sense necessitat d'equips i tecnologies complexes de-alta gamma, la qual cosa redueix molt el cost de producció global, especialment adequat per a escenaris de producció a gran-escala sensible als costos, com ara la fabricació de plaques de circuit imprès d'alguns productes electrònics de consum de gamma mitjana i baixa.
Bona conductivitat
La pel·lícula de carboni té una conductivitat estable i bona, que pot conduir eficaçment el corrent i satisfer les necessitats bàsiques de la placa de circuit imprès en connexió elèctrica. En molts circuits que no requereixen una transmissió estricta de senyals elèctrics, però se centren en el cost i la practicitat, la conductivitat proporcionada per la tecnologia de pel·lícula de carboni és totalment capaç de garantir el funcionament normal dels dispositius electrònics.
Les característiques de resistència personalitzables es poden ajustar de manera flexible controlant amb precisió paràmetres com ara el gruix, l'àrea i el nombre de capes impreses de la pel·lícula de carboni, per tal de satisfer els diversos requisits de resistència dels diferents dissenys de circuits. Aquesta personalització aporta una gran comoditat per al disseny i la fabricació de plaques de circuit imprès. Els dissenyadors poden establir fàcilment valors de resistència específics basats en requisits funcionals específics del circuit, simplificant el disseny del circuit i reduint la mida de la placa de circuit imprès i l'ocupació d'espai.
Escenaris d'aplicació de la tecnologia de pel·lícula de carboni
En el camp de l'electrònica de consum
La tecnologia de pel·lícula de carboni s'ha utilitzat àmpliament en molts productes d'electrònica de consum, com ara comandaments a distància, joguines i calculadores senzilles. Prenent com a exemple el comandament a distància, el circuit de la seva part del botó utilitza sovint la tecnologia de pel·lícula de carboni per aconseguir la connexió i la transmissió del senyal entre els botons i el circuit. A causa del fet que aquests productes solen produir-se-en massa, el control de costos és extremadament estricte i els requisits de rendiment són relativament moderats, l'avantatge de costos i la bona conductivitat de la tecnologia de pel·lícula de carboni compleixen perfectament aquestes necessitats. Per exemple, els components electrònics de les joguines per a nens, les plaques de circuits impresos fabricades amb tecnologia de pel·lícula de carboni poden garantir les funcions elèctriques bàsiques de les joguines i aconseguir una producció a gran-escala alhora que controlen els costos, fent que els productes de joguina siguin més competitius al mercat.
La tecnologia de pel·lícula de carboni també demostra avantatges únics en alguns dispositius electrònics petits amb requisits d'espai extremadament exigents, com ara microsensors, mòduls Bluetooth petits i altres productes. A causa de la seva capacitat per complir els requisits dels paràmetres del circuit, com ara la resistència, ajustant les característiques de la pel·lícula de carboni, evita afegir massa components discrets en un espai limitat, reduint eficaçment la mida de la placa de circuit imprès i permetent que els dispositius petits aconsegueixin funcions completes de circuit en un espai compacte, proporcionant una solució factible per al disseny i fabricació de dispositius electrònics miniaturitzats.
Limitacions i contramesures de la tecnologia de pel·lícula de carboni
Tot i que la tecnologia de pel·lícula de carboni té molts avantatges, també té certes limitacions. Per exemple, en comparació amb alguns processos de recobriment metàl·lic, la resistència a la corrosió de la pel·lícula de carboni és relativament feble. En entorns durs, com ara una humitat elevada i una gran ruixada de sal, el rendiment pot disminuir o fins i tot danyar-se. A més, la resistència física de la pel·lícula de carboni és relativament baixa i és propensa a trencar-se o caure quan se sotmet a grans impactes externs, cosa que afecta el funcionament normal del circuit.
Per fer front a aquestes limitacions, es poden prendre algunes mesures de protecció en aplicacions pràctiques. Pel que fa a la resistència a la corrosió, es pot aplicar un recobriment transparent amb bones propietats protectores, com ara pintura de tres proves, a la superfície de la pel·lícula de carboni per aïllar la corrosió de la pel·lícula de carboni per mitjans corrosius externs. Per abordar el problema de la força física insuficient, d'una banda, el disseny es pot optimitzar raonablement durant la fase de disseny de la placa de circuit imprès per reduir la possibilitat d'impacte extern a la part de la pel·lícula de carboni; D'altra banda, en el procés de fabricació, la força física de la pel·lícula de carboni en si es pot millorar millorant els paràmetres del procés, com ara l'optimització de la fórmula de l'oli de carboni i l'ajust de les condicions de curat.
La comparació entre el procés de pel·lícula de carboni i altres processos de tractament de superfícies. En comparació amb el procés HASL, tot i que el procés HASL té una bona soldabilitat i una tecnologia madura, té desavantatges com ara una superfície irregular, la inadequació per soldar components de pas fi i problemes ambientals als quals s'enfronta el procés que conté plom. El procés de pel·lícula de carboni pot aconseguir una fabricació de circuits més fina, cosa que el fa més adequat per a dissenys de circuits que requereixen una gran disposició espacial i un espai petit entre components, sense cap preocupació ambiental.
En comparació amb el procés OSP, el recobriment OSP s'utilitza principalment per a la prevenció de l'oxidació, es basa en el flux per a la soldadura i té una resistència a la corrosió relativament més feble. El procés de pel·lícula de carboni no només té un cert efecte anti-oxidació, sinó que també se centra a proporcionar funcions de conductivitat i resistència, que té avantatges insubstituïbles en algunes aplicacions de circuits que requereixen valors de resistència específics.
En comparació amb el procés de niquelat/immersió d'or sense electros, el procés de revestiment de níquel/immersió d'or pot proporcionar un rendiment elèctric excel·lent i una fiabilitat{0}}a llarg termini, però el procés és complex i costós. El procés de pel·lícula de carboni, amb el seu baix cost i producció relativament senzilla, té un avantatge competitiu significatiu en escenaris d'aplicació sensibles als costos i amb un rendiment exigent.