Anyomtatott áramköri lap területéna gyártás, az elektronikai termékek folyamatosan fejlődnek a miniatürizálás és a nagy teljesítmény irányába, és a többrétegű nyomtatott áramköri kártyák alkalmazása egyre szélesebb körben elterjedt,. 16 a réteges nyomtatott áramköri lapot széles körben használják számos csúcskategóriás- területen, mint például a kommunikáció, a számítógép, a repülés stb., mivel képes megfelelni a komplex áramkör-tervezés igényeinek. A laminálási folyamat, mint a többrétegű nyomtatott áramköri lapok gyártási folyamatának központi eleme, döntő szerepet játszik a nyomtatott áramköri lap minőségében és teljesítményében. Közülük a laminálás hőmérsékleti görbéjének pontos szabályozása rendkívül fontos, mivel ez közvetlenül befolyásolja az olyan kulcsfontosságú mutatókat, mint a rétegközi kötési szilárdság, a méretstabilitás és az elektromos teljesítmény.
A 16 rétegű nyomtatott áramköri lap laminálási folyamatának áttekintése
A 16 rétegű nyomtatott áramköri lapok laminálása során 16 réteg gondosan megmunkált belső áramköri kártyát, félig kikeményedett lapokat és külső rézfóliát raknak egymásra, meghatározott egymásra rakási sorrendben. Ezután magas hőmérsékleten és nagy nyomáson a félig kikeményedett lapokban lévő gyanta teljesen megfolyik és kikeményedik, ezáltal a rétegeket szorosan egy egésszé köti össze. Ez a folyamat egyszerűnek tűnhet, de valójában több tudományágból, például anyagtudományból, termodinamikából és folyadékmechanikából származó összetett ismereteket foglal magában. Bármely kapcsolat bármely eltérése súlyos minőségi problémákhoz vezethet, mint például rétegvesztés, vetemedés és üregek a nyomtatott áramköri lapon.
A laminált anyag jellemzőinek hatása a hőmérsékleti görbére
A 16 rétegű nyomtatott áramköri lapok laminálásánál elsősorban belső hordozóanyagokat, félig kikeményedett lapokat és rézfóliát használnak. A különböző anyagok eltérő hőtágulási együtthatóval, üvegesedési hőmérséklettel és gyanta kikeményedési jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek meghatározzák azt a hőmérsékleti görbét, amelyet a laminálási folyamat során össze kell hangolni.
A belső hordozóanyag gyakran epoxigyanta alapú anyagokat használ, például FR-4, és hőtágulási együtthatója különböző irányokba változik. A fűtési folyamat során, ha a hőmérséklet túl gyorsan vagy egyenetlenül változik, az jelentős hőterhelést okozhat a belső hordozón, ami az áramkör deformálódásához vagy akár töréséhez vezethet. Rétegközi kötőanyagként a félig kikeményedett lemez gyantája egy meghatározott hőmérsékleti tartományon belül kezd meglágyulni és folyni, és magas hőmérsékleten térhálósodási és térhálósodási reakciókon megy keresztül. A rézfólia jó elektromos és hővezető képességgel rendelkezik, de hőtágulást és összehúzódást is tapasztalhat a hőmérséklet változása során, és hőtágulási együtthatója nem egyezik a hordozóanyagéval, ami könnyen feszültségkoncentrációhoz vezethet a rétegközi határfelületen.
Például, ha a gyanta kikeményedési hőmérsékleti tartománya a félig kikeményedett fóliában szűk, pontosan szabályozni kell a melegítési sebességet és a szigetelési időt a laminálási hőmérsékleti görbe megtervezésekor annak biztosítása érdekében, hogy a gyanta teljesen kikeményedjen a megfelelő hőmérsékleti tartományon belül, miközben elkerülhető a magas vagy alacsony hőmérséklet miatti nem teljes vagy túlzott kikeményedés problémája.
A hőmérsékleti görbe fő szakaszai 16 rétegű nyomtatott áramköri lap laminálásához
Fűtési fokozat: Szobahőmérsékletről indulva, fokozatosan emelve a hőmérsékletet. Ennek a szakasznak az a fő célja, hogy a félig kikeményedett lapban lévő gyantát meglágyítsa, és bizonyos fokú folyékonyságot biztosítson, hogy a későbbi nyomás hatására kitöltse az egyes rétegek közötti kis hézagokat. A fűtési sebesség szabályozása kulcsfontosságú, általában 1,5-2 fok/perc értékkel javasolt szabályozni. Ha a melegítési sebesség túl gyors, jelentős hőfeszültség keletkezik az anyag belsejében a nagy hőmérsékleti gradiens miatt, ami a belső kör deformálódását, a rézfólia leválását az aljzattól és egyéb problémákat okozhat; Ha a fűtési sebesség túl lassú, az meghosszabbítja a gyártási ciklust és csökkenti a termelés hatékonyságát.
Szigetelési szakasz: Amikor a hőmérséklet a félig kikeményedett gyanta térhálósodási reakciójának csúcshőmérséklet-tartományára emelkedik, állandó hőmérsékletet kell fenntartani egy ideig, általában 60-90 percig. Ebben a szakaszban a gyanta keresztkötési és térhálósodási reakciókon megy keresztül, háromdimenziós hálózati struktúrát hozva létre, amely szilárdan összeköti az egyes rétegek anyagait. A szigetelés hőmérsékletének pontossága közvetlenül befolyásolja a gyanta kötési fokát és kötési szilárdságát. Ha a hőmérséklet túl magas, a gyanta túlzottan megszilárdulhat, ami az anyag törékennyé válását és a mechanikai tulajdonságok romlását okozza; Alacsony hőmérséklet, tökéletlen térhálósodás, elégtelen rétegközi kötés és könnyen előforduló delamináció. Egy 16 rétegű nyomtatott áramköri lap esetében a nagy rétegszám miatt a hőátadás és -eloszlás viszonylag bonyolult. Még fontosabb, hogy a szigetelési szakaszban biztosítsuk a hőmérséklet egyenletességét a teljes lemezen, hogy biztosítsuk az egyenletes kikeményedést minden rétegben.
Hűtési szakasz: A szigetelés befejezése után a hőmérsékletet fokozatosan csökkenteni kell, hogy a laminált lemez lehűljön és megszilárduljon. A hűtési sebességet is szigorúan ellenőrizni kell, általában 2-3 fok/perc. A túlzott hűtési sebesség jelentős zsugorodási feszültséget okozhat a laminált lapon belül, ami a nyomtatott áramköri kártya elhajlásához és deformálódásához vezethet, súlyos esetekben pedig áramköri törést is okozhat. Ha a hűtés túl lassú, az befolyásolja a termelés hatékonyságát. A hűtési folyamat során ügyelni kell a környezeti hőmérséklet és páratartalom stabilitására is, hogy elkerüljük a laminált lapok minőségére gyakorolt kedvezőtlen hatásokat a külső körülmények változása miatt.