In degebied van printplatenBij de productie ontwikkelen elektronische producten zich voortdurend in de richting van miniaturisatie en hoge prestaties, en de toepassing van meer-laagse printplaten wordt steeds wijdverspreider.. 16 printplaten met lagen worden veel gebruikt in veel hoogwaardige- domeinen zoals communicatie, computers, ruimtevaart, enz. vanwege het vermogen om te voldoen aan de behoeften van complex circuitontwerp. Het lamineerproces speelt, als de belangrijkste schakel in het productieproces van meer--printplaten, een beslissende rol in de kwaliteit en prestaties van de printplaat. Hiervan is nauwkeurige controle van de lamineertemperatuurcurve van het allergrootste belang, omdat deze rechtstreeks van invloed is op belangrijke indicatoren zoals de hechtsterkte tussen de lagen, de dimensionele stabiliteit en de elektrische prestaties.
Overzicht van het lamineerproces van 16-laags printplaten
Het lamineren van een 16-laags printplaat omvat het stapelen van 16 lagen zorgvuldig verwerkte binnenste printplaten, halfuitgeharde platen en buitenste koperfolies in een specifieke stapelvolgorde. Vervolgens wordt de hars in de semi-uitgeharde platen onder omstandigheden van hoge temperatuur en hoge druk volledig uitgevloeid en uitgehard, waardoor de lagen stevig tot een geheel worden verbonden. Dit proces lijkt misschien eenvoudig, maar het omvat in werkelijkheid complexe kennis uit meerdere disciplines, zoals materiaalkunde, thermodynamica en vloeistofmechanica. Elke afwijking in welke schakel dan ook kan leiden tot ernstige kwaliteitsproblemen zoals delaminatie, kromtrekken en holtes in de printplaat.
De invloed van gelamineerde materiaaleigenschappen op de temperatuurcurve
Bij het lamineren van 16-laags printplaten omvatten de gebruikte materialen voornamelijk interne substraatmaterialen, halfuitgeharde platen en koperfolies. Verschillende materialen hebben verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten, glasovergangstemperaturen en harsuithardingseigenschappen, die de temperatuurcurve bepalen die tijdens het lamineerproces moet worden gevolgd.
Het binnenste substraatmateriaal maakt vaak gebruik van materialen op basis van epoxyhars, zoals FR-4, en de thermische uitzettingscoëfficiënt varieert in verschillende richtingen. Als de temperatuur tijdens het verwarmingsproces te snel of ongelijkmatig verandert, kan dit aanzienlijke thermische spanningen op het binnensubstraat veroorzaken, wat kan leiden tot vervorming of zelfs breuk van het circuit. Als verbindingsmateriaal tussen de lagen begint de hars van een halfuitgeharde plaat binnen een specifiek temperatuurbereik zacht te worden en te vloeien, en ondergaat het verknopings- en uithardingsreacties bij hoge temperaturen. Koperfolie heeft een goede elektrische en thermische geleidbaarheid, maar kan ook thermische uitzetting en krimp ervaren tijdens temperatuurveranderingen, en de thermische uitzettingscoëfficiënt komt niet overeen met die van het substraatmateriaal, wat gemakkelijk kan leiden tot spanningsconcentratie op het grensvlak tussen de lagen.
Wanneer het uithardingstemperatuurbereik van de hars in de halfuitgeharde film bijvoorbeeld smal is, is het noodzakelijk om de verwarmingssnelheid en isolatietijd nauwkeurig te regelen bij het ontwerp van de lamineertemperatuurcurve om ervoor te zorgen dat de hars volledig wordt uitgehard binnen het juiste temperatuurbereik, terwijl het probleem van onvolledige of overmatige uitharding als gevolg van hoge of lage temperaturen wordt vermeden.
Belangrijke fasen van de temperatuurcurve voor het lamineren van 16-laags printplaten
Verwarmingsfase: Beginnend bij kamertemperatuur, waarbij de temperatuur geleidelijk wordt verhoogd. Het belangrijkste doel van deze fase is om de hars in de halfuitgeharde plaat zachter te maken en een bepaalde mate van vloeibaarheid te geven, zodat deze onder daaropvolgende druk de kleine openingen tussen elke laag kan opvullen. De controle van de verwarmingssnelheid is van cruciaal belang en het wordt over het algemeen aanbevolen om deze op 1,5-2 graden/minuut te regelen. Als de verwarmingssnelheid te hoog is, zal er aanzienlijke thermische spanning in het materiaal worden gegenereerd als gevolg van een grote temperatuurgradiënt, wat vervorming van het binnencircuit, scheiding van koperfolie van het substraat en andere problemen kan veroorzaken; Als de verwarmingssnelheid te laag is, verlengt dit de productiecyclus en vermindert de productie-efficiëntie.
Isolatiefase: Wanneer de temperatuur stijgt tot het piektemperatuurbereik van de uithardingsreactie van de halfuitgeharde hars, is het noodzakelijk om gedurende een bepaalde periode, gewoonlijk 60-90 minuten, een constante temperatuur te handhaven. In dit stadium ondergaat de hars verknopings- en uithardingsreacties-, waardoor een driedimensionale netwerkstructuur ontstaat die de materialen van elke laag stevig met elkaar verbindt. De nauwkeurigheid van de isolatietemperatuur heeft rechtstreeks invloed op de uithardingsgraad en hechtsterkte van hars. Als de temperatuur te hoog is, kan de hars overmatig stollen, waardoor het materiaal bros wordt en de mechanische eigenschappen afnemen; Lage temperatuur, onvolledige uitharding, onvoldoende hechting tussen de lagen en gemakkelijk optreden van delaminatie. Voor een printplaat met 16 lagen zijn de warmteoverdracht en -verdeling vanwege het grote aantal lagen relatief complex. Het is zelfs nog belangrijker om tijdens de isolatiefase de uniformiteit van de temperatuur over de hele plaat te garanderen, om een consistent uithardingseffect voor elke laag te garanderen.
Afkoelfase: Nadat de isolatie is voltooid, moet de temperatuur geleidelijk worden verlaagd, zodat de gelamineerde plaat kan afkoelen en stollen. De koelsnelheid moet ook strikt worden gecontroleerd, meestal op 2-3 graden/minuut. Een te hoge koelsnelheid kan aanzienlijke krimpspanningen in de gelamineerde plaat veroorzaken, wat kan leiden tot kromtrekken en vervormen van de printplaat, en in ernstige gevallen zelfs tot circuitbreuk. Als de koeling te langzaam is, heeft dit invloed op de productie-efficiëntie. Tijdens het koelproces moet ook aandacht worden besteed aan de stabiliteit van de omgevingstemperatuur en vochtigheid om nadelige effecten op de kwaliteit van gelamineerde platen, veroorzaakt door veranderingen in externe omstandigheden, te voorkomen.