Elektrooniliste süsteemide võtmekandjana on trükkplaatide tehnoloogiline uuendus ülioluline.Vaskpasta trükkplaadid, oma ainulaadsete materjalide rakenduste ja tootmisprotsessidega, on järk-järgult muutunud elektroonikatööstuses esilekerkivaks jõuks. See pakub uut lähenemisviisi traditsioonilise trükkplaatide tootmise väljakutsete lahendamiseks, demonstreerides olulisi eeliseid trükkplaadi jõudluse parandamisel ja tootmisprotsesside optimeerimisel.
1, vaskpasta trükkplaadi põhiprintsiibid ja koostis
Vaskpasta trükkplaatide südamik peitub vaskpasta võtmematerjalis. Vasepasta valmistatakse tavaliselt kõrge -puhtusastmega vasepulbri segamisel orgaaniliste sideainete, lisanditega jne. Nende hulgas on vasepulbril kui juhtival kehal oma suurepärase juhtivuse tõttu ülioluline roll voolu juhtimisel trükkplaatides. Orgaanilised sideained mängivad rolli vasepulbri ühtlasel dispergeerimisel ja selle aluspinnale nakkumisel, tagades vasepasta stabiilse hoidmise ettemääratud asendis järgneval töötlemisel ja kasutamisel, moodustades usaldusväärseid juhtivaid jooni. Vaskpasta voolavuse reguleerimiseks, vasepulbri oksüdeerumise vältimiseks valmistamise ja kasutamise ajal ning vasepasta kvaliteedi ja toimivuse stabiilsuse tagamiseks kasutatakse erinevat tüüpi lisandeid, sealhulgas reoloogilisi aineid, antioksüdante jne.
Koostise vaatenurgast põhinevad vaskpasta trükkplaadid aluspindadel ja levinumate alusmaterjalide hulka kuuluvad keraamilised aluspinnad, FR4 jne. Erinevad alusmaterjalid sobivad erinevatele rakendusstsenaariumidele nende erinevate füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu. Näiteks keraamilistel aluspindadel on hea kõrge temperatuuritaluvus ja kõrge isolatsioonivõime, mistõttu need sobivad elektroonikaseadmete jaoks, millel on ranged nõuded soojuse hajumise ja elektrilise jõudluse osas; FR4 substraati kasutatakse selle madala hinna ja küpse töötlemistehnoloogia tõttu laialdaselt olmeelektroonikas ja muudes valdkondades. Aluspinnale trükitakse vasepasta kindlate trükkimisprotsesside kaudu etteantud kohtadesse, et moodustada täpsed vooluringi mustrid. Neid mustreid töödeldakse järgnevalt, näiteks kuivatatakse ja paagutatakse, et aurustada või tahkuda vasepasta orgaanilised komponendid, ja vasepulbrid paagutuvad kokku, moodustades tihedad juhtivad teed, luues nii tervikliku trükkplaadi juhtivuse süsteemi.
2, vaskpasta trükkplaadi tootmisprotsess
(1) Vasepasta valmistamine
Kvaliteetse{0}}vaskpasta ettevalmistamine on vaskpastast trükkplaatide valmistamise peamine samm. Esiteks valitakse kõrge-puhtusastmega vasepulber, mille puhtusaste peab tavaliselt olema üle 99%, et tagada hea juhtivus. Vasepulbri osakeste suurus ja jaotus mõjutavad oluliselt vasepasta omadusi. Üldiselt valitakse vasepulber osakeste suurusega vahemikus 1–50 μm vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele ja vaskpasta puistetiheduse ja juhtivuse optimeerimiseks segatakse konkreetsete protsesside abil teatud vahekorras vasepulbri erineva suurusega osakesi.
(2) Trükiprotsess
Trükkimine on otsustava tähtsusega samm vasepasta täpsel kandmisel substraadile, et moodustada vooluahela mustreid. Tavaliselt kasutatavad trükiprotsessid hõlmavad siiditrükki ja kaabitsaga trükkimist. Siiditrükk on levinud meetod, mille käigus valmistatakse kindlate vooluringimustritega siiditrükiplaat, asetatakse ekraanile vaskpasta ja rakendatakse kaabitsa abil ekraanile teatud survet, et vaskpasta läbi ekraani avause aluspinnale viia, moodustades seeläbi sõelmustriga kooskõlas oleva vaskpasta ahela mustri. Siiditrüki protsessis võivad sellised parameetrid nagu ekraani võrgusilma suurus, kaabitsa kõvadus ja rõhk ning printimiskiirus mõjutada vaskpasta trükkimise kvaliteeti, nagu joone selgus ja paksuse ühtlus.
(3) Kuivatamine ja paagutamine
Pärast printimist tuleb vaskpasta trükkplaati kuivatada, et eemaldada lenduvad ained, nagu niiskus ja mõned orgaanilised lahustid. Kuivatusmeetodeid on mitmesuguseid, sealhulgas ahjude, infrapunakuivatite või mikrolaineahjude kasutamine. Kuivatusprotsess nõuab sobiva temperatuuri ja aja kontrollimist, et tagada lenduvate ainete täielik eemaldamine, ilma et see mõjutaks vaskpasta ja aluspinna nakkevõimet ning vaskpasta sisemist struktuuri.
3, vaskpasta trükkplaatide jõudluse eelised
(1) Suurepärane juhtivus
Vask ise on suurepärase juhtivusega metall, mis kuulub tavaliste metallide elektrijuhtivuse poolest tippu. Vaskpasta trükkplaatides võivad korralikult proportsionaalselt ja töödeldud vaskpastast moodustatud juhtivad jooned tõhusalt vähendada takistust ja parandada voolu ülekande efektiivsust. Võrreldes traditsiooniliste trükkplaatide tootmisprotsessidega, nagu söövitamine, on vaskpasta trükkplaatidel juhtivuse osas olulisi eeliseid. Söövitusmeetod põhjustab liigse vaskfooliumi eemaldamise käigus paratamatult säilinud vaskfooliumi pinnale teatud kahjustusi, suurendades sellega vastupidavust; Vaskpasta trükkplaat moodustab otsese trükkimise ja paagutamise teel juhtivaid jooni, vähendades seda kahju ja muutes juhtivate joonte juhtivuse vase omasele juhtivusele lähedasemaks. Näiteks võib spetsiifilisi protsesse kasutades valmistatud vaskpasta trükkplaatide juhtiva kihi madal eritakistus olla nii madal kui 2,26 × 10⁻⁸ω/m (puhta vase eritakistus on 1,75 × 10⁻⁸ω/m), mis vastab kõrgetele juhtivusnõuetele sellistes elektroonikaseadmete rakendustes nagu kiired andmeedastusliinid. kõrgsageduslikud-ahelad.
(2) Hea soojuse hajumise jõudlus
Elektrooniliste seadmete töötamise ajal on soojuse teke sagedane probleem, eriti suure{0}}võimsusega ja suure{1}tihedusega integreeritud elektroonikasüsteemides. Soojuse hajumise jõudlus mõjutab otseselt seadmete stabiilsust ja kasutusiga. Vasel on hea soojusjuhtivus ja vaskpasta trükkplaatide vaskpasta juhtivad jooned suudavad voolu juhtimisel tõhusalt üle kanda elektrooniliste komponentide tekitatud soojust. Mõnede trükkplaatide puhul, mis kasutavad vaskpasta läbi-ava või vaskpasta pistiku aukude tehnoloogiat, saab läbi aukude täidetud vaskpasta kaudu soojust kiiresti juhtida trükkplaadi teistesse kihtidesse või soojust hajutavatesse seadmetesse, parandades oluliselt trükkplaadi üldist soojuse hajumise efektiivsust. Suure võimsusega-LED-valgustite trükkplaadil suurendab vaskpasta pistiku avamise protsess oluliselt soojusjuhtivusala. Vasest sammas suudab kiiresti soojust trükkplaadi teisele küljele üle kanda. Koos suure soojusjuhtivusega vaskpastaga (soojusjuhtivuse koefitsient 8w/mk) võib see tõhusalt vähendada LED-kiipide töötemperatuuri, pikendada kinnitusdetaili kasutusiga ja parandada valgusefektiivsust.
(3) Suurem konstruktsioonitugevus
Vaskpasta trükkplaatide tootmisprotsessis moodustab vaskpasta pärast paagutamist vasepulbri osakeste vahel tugeva sideme, moodustades aluspinnal teatud tugevusega juhtiva struktuuri. Trükkplaatide puhul, mis kasutavad vaskpasta läbi-ava või pistikuava tehnoloogiat, on see pärast läbiva-avaga täidetud vaskpasta tahkumist nagu terasvarraste ehitamine trükkplaadi sisse, parandades oluliselt trükkplaadi mehaanilisi omadusi, nagu paindetakistus ja vibratsioonikindlus. See suurem konstruktsioonitugevus võimaldab vaskpasta trükkplaatidel paremini kohaneda keerukate kasutuskeskkondadega, säilitada vooluahela terviklikkust ja stabiilsust isegi teatud välismõjude korral ning vähendada mehaanilistest kahjustustest põhjustatud vooluringi tõrkeid. Mõnes valdkonnas, nagu tööstuslikud juhtimisseadmed ja autoelektroonika, võivad seadmed töötamise ajal alluda välistele jõududele, nagu vibratsioon ja löök. Hea konstruktsioonitugevusega vaskpasta trükkplaadid võivad seadmete normaalse töö tagamiseks usaldusväärselt töötada.
(4) Keskkonnaeelised
Traditsioonilised trükkplaatide tootmisprotsessid, nagu söövitamine, tekitavad suurel hulgal jäätmevedelikku, mis sisaldab suures koguses vaseioone ja söövitavaid happeid. Järeltöötlus on keeruline ja sellel on märkimisväärne mõju keskkonnale ja inimeste tervisele. Vaskpasta trükkplaatide tootmisprotsess on suhteliselt keskkonnasõbralik. Vasepasta valmistamisel ja trükkimisel ei ole vaja kasutada suures koguses kahjulikke kemikaale ning tootmisprotsessi käigus tekkivaid jäätmeid on suhteliselt vähe. Samal ajal võib gaasivarjestatud paagutamistehnoloogia kasutamine välistada anti-oksüdatsiooniühendite ulatusliku kasutamise, vältida liigset toorainereostust ja üldiselt vähendada negatiivset mõju keskkonnale, mis vastab kaasaegse elektroonikatööstuse keskkonnakaitse ja keskkonnakaitse arengunõuetele.