I denområdet för kretskorttillverkning, elektroniska produkter utvecklas ständigt mot miniatyrisering och hög prestanda, och tillämpningen av fler-tryckta kretskort blir allt mer utbredda. 16 lagertryckta kretskort används i stor utsträckning inom många-avancerade områden som kommunikation, datorer, flyg, etc. på grund av dess förmåga att möta behoven hos komplex kretsdesign. Lamineringsprocessen, som kärnlänken i tillverkningsprocessen för fler-tryckta kretskort, spelar en avgörande roll för kvaliteten och prestandan hos kretskortet. Bland dem är exakt kontroll av lamineringstemperaturkurvan av yttersta vikt, eftersom den direkt påverkar nyckelindikatorer såsom bindningsstyrka mellan skikt, dimensionsstabilitet och elektrisk prestanda.
Översikt över 16-lagers lamineringsprocess för tryckta kretskort
Lamineringen av ett 16-lagers tryckt kretskort innebär stapling av 16 lager av noggrant bearbetade inre kretskort, halvhärdade ark och yttre kopparfolier i en specifik staplingsordning. Sedan, under förhållanden med hög temperatur och högt tryck, är hartset i de halvhärdade arken helt flytande och härdade, varigenom skikten binds tätt till en helhet. Denna process kan tyckas enkel, men den involverar faktiskt komplex kunskap från flera discipliner som materialvetenskap, termodynamik och vätskemekanik. Varje avvikelse i någon länk kan leda till allvarliga kvalitetsproblem som delaminering, skevhet och tomrum i kretskortet.
Inverkan av laminerade materialegenskaper på temperaturkurvan
I 16-lagers tryckta kretskortslaminering inkluderar de använda materialen huvudsakligen inre substratmaterial, halvhärdade ark och kopparfolier. Olika material har olika värmeutvidgningskoefficienter, glasövergångstemperaturer och hartshärdningsegenskaper, vilket bestämmer temperaturkurvan som måste matchas under lamineringsprocessen.
Det inre substratmaterialet använder ofta epoxihartsbaserade material som FR-4, och dess värmeutvidgningskoefficient varierar i olika riktningar. Under uppvärmningsprocessen, om temperaturen ändras för snabbt eller ojämnt, kan det orsaka betydande termisk stress på det inre substratet, vilket leder till deformation eller till och med brott på kretsen. Som ett mellanskiktsbindningsmaterial börjar hartset i ett halvhärdat ark att mjukna och flyta inom ett specifikt temperaturintervall och genomgår tvärbindnings- och härdningsreaktioner vid höga temperaturer. Kopparfolie har god elektrisk och termisk ledningsförmåga, men den kan också uppleva termisk expansion och sammandragning under temperaturförändringar, och dess värmeutvidgningskoefficient överensstämmer inte med substratmaterialets, vilket lätt kan leda till spänningskoncentration vid mellanskiktsgränssnittet.
Till exempel, när härdningstemperaturområdet för hartset i den halvhärdade filmen är snävt, är det nödvändigt att noggrant kontrollera uppvärmningshastigheten och isoleringstiden i designen av lamineringstemperaturkurvan för att säkerställa att hartset är helt härdat inom lämpligt temperaturområde, samtidigt som man undviker problemet med ofullständig eller överdriven härdning på grund av hög eller låg temperatur.
Viktiga steg i temperaturkurvan för 16-lagers laminering av kretskort
Uppvärmningssteg: Börja från rumstemperatur, gradvis öka temperaturen. Huvudsyftet med detta steg är att få hartset i det halvhärdade arket att mjukna och ha en viss grad av fluiditet, så att det kan fylla de små luckorna mellan varje lager under efterföljande tryck. Kontrollen av uppvärmningshastigheten är avgörande, och det rekommenderas generellt att kontrollera den vid 1,5-2 grader /min. Om uppvärmningshastigheten är för hög kommer betydande termisk spänning att genereras inuti materialet på grund av en stor temperaturgradient, vilket kan orsaka deformation av den inre kretsen, separation av kopparfolie från substratet och andra problem; Om uppvärmningshastigheten är för långsam kommer det att förlänga produktionscykeln och minska produktionseffektiviteten.
Isoleringssteg: När temperaturen stiger till topptemperaturintervallet för härdningsreaktionen av det halvhärdade hartset, är det nödvändigt att hålla en konstant temperatur under en tidsperiod, vanligtvis 60-90 minuter. I detta skede genomgår hartset tvärbindnings- och härdningsreaktioner, vilket bildar en tredimensionell nätverksstruktur som binder samman materialen i varje lager. Noggrannheten i isoleringstemperaturen påverkar direkt härdningsgraden och bindningsstyrkan hos hartset. Om temperaturen är för hög kan hartset stelna för mycket, vilket gör att materialet blir sprödt och de mekaniska egenskaperna minskar; Låg temperatur, ofullständig härdning, otillräcklig bindning mellan skikten och lätt förekomst av delaminering. För ett 16-lagers kretskort är värmeöverföringen och distributionen relativt komplex på grund av det stora antalet lager. Det är ännu viktigare att säkerställa en jämn temperatur över hela skivan under isoleringssteget för att säkerställa en konsekvent härdningseffekt för varje lager.
Avkylningsstadium: Efter att isoleringen är klar måste temperaturen gradvis sänkas för att låta den laminerade skivan svalna och stelna. Kylhastigheten måste också kontrolleras strikt, vanligtvis vid 2-3 grader/minut. Överdriven kylningshastighet kan orsaka betydande krympspänning inuti det laminerade kortet, vilket leder till skevhet och deformation av kretskortet, och i allvarliga fall till och med orsaka kretsbrott. Om kylningen är för långsam kommer det att påverka produktionseffektiviteten. Under kylningsprocessen bör man också vara uppmärksam på stabiliteten i omgivningens temperatur och luftfuktighet för att undvika negativa effekter på kvaliteten på laminerade skivor orsakade av förändringar i yttre förhållanden.