Upolje štampanih pločaproizvodnja, elektronski proizvodi se stalno razvijaju prema minijaturizaciji i visokim performansama, a primjena više-slojnih štampanih ploča postaje sve raširenija. 16. Slojna štampana ploča se široko koristi u mnogim vrhunskim-oblastima kao što su komunikacija, računar, vazduhoplovstvo, itd. zbog svoje sposobnosti da zadovolji potrebe složenog dizajna kola. Proces laminacije, kao ključna karika u višeslojnom -procesu proizvodnje štampanih ploča, igra odlučujuću ulogu u kvalitetu i performansama štampane ploče. Među njima, precizna kontrola krivulje temperature laminiranja je od najveće važnosti, jer direktno utiče na ključne pokazatelje kao što su čvrstoća međuslojnog spajanja, stabilnost dimenzija i električne performanse.
Pregled procesa laminiranja 16 slojeva štampanih ploča
Laminacija 16-slojne štampane ploče uključuje slaganje 16 slojeva pažljivo obrađenih unutrašnjih ploča, poluočvrsnutih listova i vanjskih bakrenih folija u određenom redoslijedu. Zatim, pod uslovima visoke temperature i visokog pritiska, smola u poluočvrsnutim listovima se potpuno teče i očvršćava, čime se slojevi čvrsto vezuju u celinu. Ovaj proces može izgledati jednostavan, ali zapravo uključuje kompleksno znanje iz više disciplina kao što su nauka o materijalima, termodinamika i mehanika fluida. Svako odstupanje u bilo kojoj vezi može dovesti do ozbiljnih problema s kvalitetom kao što su raslojavanje, savijanje i praznine na štampanoj ploči.
Utjecaj karakteristika lameliranog materijala na temperaturnu krivu
U 16-slojnoj laminaciji štampanih ploča, materijali koji se koriste uglavnom uključuju materijale unutrašnje podloge, poluočvrsne listove i bakarne folije. Različiti materijali imaju različite koeficijente toplinske ekspanzije, temperature staklastog prijelaza i karakteristike očvršćavanja smole, koje određuju temperaturnu krivu koju treba uskladiti tokom procesa laminiranja.
Materijal unutrašnje podloge često koristi materijale na bazi epoksidne smole kao što je FR-4, a njegov koeficijent termičke ekspanzije varira u različitim smjerovima. Tokom procesa grijanja, ako se temperatura mijenja prebrzo ili neravnomjerno, to može uzrokovati značajan toplinski stres na unutarnjoj podlozi, što dovodi do deformacije ili čak loma kruga. Kao međuslojni vezni materijal, smola poluočvrslog lima počinje da omekšava i teče unutar određenog temperaturnog raspona, te prolazi kroz reakcije umrežavanja i očvršćavanja na visokim temperaturama. Bakarna folija ima dobru električnu i toplinsku provodljivost, ali također može doživjeti toplinsko širenje i kontrakciju tijekom temperaturnih promjena, a njen koeficijent toplinske ekspanzije ne odgovara koeficijentu toplinske ekspanzije materijala podloge, što može lako dovesti do koncentracije naprezanja na međuslojnoj sučelji.
Na primjer, kada je raspon temperature stvrdnjavanja smole u poluočvrslom filmu uzak, potrebno je precizno kontrolirati brzinu zagrijavanja i vrijeme izolacije u dizajnu temperaturne krivulje laminiranja kako bi se osiguralo da je smola potpuno stvrdnuta unutar odgovarajućeg temperaturnog raspona, istovremeno izbjegavajući problem nepotpunog ili prekomjernog očvršćavanja zbog visoke ili niske temperature.
Ključne faze temperaturne krive za 16 slojne laminacije štampanih ploča
Faza grijanja: Počevši od sobne temperature, postepeno povećavajući temperaturu. Glavna svrha ove faze je da smola u poluočvrslom listu omekša i ima određeni stepen fluidnosti, tako da može popuniti male praznine između svakog sloja pod naknadnim pritiskom. Kontrola brzine zagrevanja je ključna i generalno se preporučuje da se ona kontroliše na 1,5-2 stepena/min. Ako je brzina zagrijavanja prebrza, unutar materijala će se stvoriti značajan toplinski stres zbog velikog temperaturnog gradijenta, što može uzrokovati deformaciju unutarnjeg kruga, odvajanje bakarne folije od podloge i druge probleme; Ako je brzina zagrijavanja prespora, produžit će se proizvodni ciklus i smanjiti efikasnost proizvodnje.
Faza izolacije: Kada temperatura poraste do vršnog temperaturnog raspona reakcije očvršćavanja poluočvrsnute smole, potrebno je održavati konstantnu temperaturu tokom određenog vremenskog perioda, obično 60-90 minuta. U ovoj fazi, smola prolazi kroz reakcije-povezivanja i očvršćavanja, formirajući trodimenzionalnu mrežnu strukturu koja čvrsto povezuje materijale svakog sloja zajedno. Preciznost temperature izolacije direktno utiče na stepen očvršćavanja i čvrstoću vezivanja smole. Ako je temperatura previsoka, smola se može pretjerano stvrdnuti, uzrokujući da materijal postane krhak i da se mehanička svojstva smanjuju; Niska temperatura, nepotpuno očvršćavanje, nedovoljno međuslojno vezivanje i laka pojava raslojavanja. Za 16-slojnu štampanu ploču, zbog velikog broja slojeva, prenos i distribucija toplote su relativno složeni. Još je važnije osigurati ujednačenost temperature u cijeloj ploči tokom faze izolacije kako bi se osigurao dosljedan učinak očvršćavanja za svaki sloj.
Faza hlađenja: Nakon završetka izolacije, temperaturu je potrebno postepeno snižavati kako bi se laminirana ploča ohladila i učvrstila. Brzina hlađenja takođe treba biti strogo kontrolisana, obično na 2-3 stepena u minuti. Prekomjerna brzina hlađenja može uzrokovati značajno naprezanje skupljanja unutar laminirane ploče, što dovodi do savijanja i deformacije tiskane ploče, au teškim slučajevima čak i do pucanja strujnog kola. Ako je hlađenje presporo, to će uticati na efikasnost proizvodnje. Tokom procesa hlađenja, takođe treba obratiti pažnju na stabilnost temperature i vlažnosti okoline kako bi se izbegli negativni efekti na kvalitet lameliranih ploča uzrokovani promenama spoljašnjih uslova.