PCB-plaatide tootmisprotsessis on pressimisprotsess üks põhilülidest, mis määrab toote kvaliteedi. See moodustab tervikliku struktuuri keerukate vooluahela funktsioonidega, ühendades kindlates tingimustes tihedalt mitmekihilised substraadid ja vaskfooliumi. Selles protsessis on temperatuuri ja rõhu täpne juhtimine nagu "vasak ja parem käsi", mis mõjutab otseselt kihtidevahelise sideme tugevust, mõõtmete stabiilsust ja elektrilist jõudlust. Nende kahe vaheliste mehhanismide ja koostöösuhete sügav mõistmine on mitmekihiliste pcb-plaatide töökindluse parandamiseks väga oluline.
Temperatuur: materjali sulandumise peamine liikumapanev jõud
Temperatuur mängib mitmekihiliste trükkplaatide lamineerimisel "katalüsaatorina" ja selle põhiülesanne on soodustada substraadis oleva vaigu kõvenemisreaktsiooni ja saavutada igas kihis olevate materjalide tihe sidumine. Kui pressimise temperatuur jõuab vaigu klaasistumistemperatuurini, pehmeneb tahke vaik järk-järgult sulaks, on voolav, suudab täita väikesed tühimikud aluspinna ja vaskfooliumi vahel, kõrvaldada liidese õhk ja panna alus kihtidevahelisele sidumisele. Kui temperatuur tõuseb jätkuvalt kõvenemisreaktsiooni temperatuurini, läbivad vaigu molekulaarsed ahelad ristsidumisreaktsioonid, muutudes järk-järgult viskoossest olekust tahkeks, moodustades seeläbi kõva ja stabiilse kleepuva kihi, mis seob püsivalt iga kihi materjalid.
Temperatuurikõvera ratsionaalsus määrab otseselt kokkusurumise kvaliteedi. Kui kuumutuskiirus on liiga kiire, võib vaik lokaalse ülekuumenemise tõttu enneaegselt tahkuda, mille tulemuseks on ebapiisav voolavus ja võimetus täita tühimikke, moodustades mullid või tühimikud; Kui kuumutamine on liiga aeglane, pikendab see pressimistsüklit, vähendab tootmise efektiivsust ja võib põhjustada ka liini kõrvalekaldeid liigse vaiguvoolu tõttu. Temperatuuri reguleerimine isolatsioonifaasis on samuti ülioluline, tagades vaigu kõvenemisreaktsiooni lõpuleviimise. Kui temperatuur on ebapiisav või isolatsiooniaeg liiga lühike, ei piisa vaigu kõvenemisest ja kihtidevaheline sidumisjõud väheneb oluliselt, mis võib järgneval kasutamisel põhjustada kihistumise; Kui temperatuur on liiga kõrge, võib see põhjustada vaigu lagunemist, tekitada lenduvaid gaase ja kahjustada vahekihtide struktuuri.
Rõhk: võtmetegur kihtidevahelise tiheda sidumise tagamiseks
Rõhk on põhiparameeter, mis tagab tiheda kontakti mitmekihilise trükkplaadi igas kihis olevate materjalide vahel. Selle funktsioon kajastub kahes mõõtmes: esiteks, see kõrvaldab materjalidevahelised lüngad, sundides sulavaigu täielikult imbuma vaskfooliumi pinnale ja substraadi kiududesse ning parandades pindadevahelist adhesiooni; Teine eesmärk on vaigu kõvenemise käigus tekkivate mullide summutamine, lenduvate ainete õigeaegne eemaldamine ja kihtidevaheliste defektide tekke vältimine.
Surve rakendamine tuleb kooskõlastada temperatuurimuutustega. Kui vaik on sulas olekus, tuleb järk-järgult rakendada survet, et vaik voolaks ühtlaselt rõhu all, täites joontevahelised tühimikud; Pärast vaigu kõvenemist peab rõhk jääma stabiilseks, et vältida vaigu kokkutõmbumisest põhjustatud mikropragusid. Kui rõhk on ebapiisav, ei suuda vaik tühimikke täielikult täita ja kihtide vahele võivad tekkida tühimikud, mille tulemuseks on halb juhtivus või vähenenud mehaaniline tugevus; Kui rõhk on liiga kõrge, võib see põhjustada substraadi deformatsiooni, vähendada vooluringide vahelist kaugust ja isegi tekitada lühise ohtu, eriti õhukeste mitmekihiliste plaatide puhul.
Temperatuuri ja rõhu sünergiline mehhanism
Mitmekihilise trükkplaadi lamineerimise ideaalne efekt sõltub temperatuuri ja rõhu täpsest sobitamisest. Kokkupressimise algfaasis tõuseb vaigu pehmendamiseks kõigepealt temperatuur. Sel ajal tuleb rõhku aeglaselt tõsta, et vältida ebapiisavast vaiguvoolust põhjustatud liigset kohalikku pinget; Kui vaik jõuab optimaalsesse vooluolekusse, peab rõhk saavutama seatud väärtuse, et tagada materjali tihe sobivus; Vaigu kõvenemisetapis, säilitades samal ajal stabiilse temperatuuri, tuleb rõhku hoida kuni kõvenemisreaktsiooni lõppemiseni, et vältida kokkutõmbumisest tingitud tühimike tekkimist kihtide vahel.
Nende kahe sünergiline tasakaalustamatus põhjustab otseselt defektide ilmnemist. Näiteks kui rõhk ei püsi õigel ajal, kui temperatuur saavutab vaigu voolamise tipu, võivad vaigu ebapiisava voolavuse tõttu tekkida tühimikud; Kui survet rakendatakse liiga vara ja temperatuur ei vasta standardile, võib kõva ja rabe vaik muljuda, põhjustades vahekihtide kahjustusi. Seetõttu on lamineerimisprotsessis vaja välja töötada vastavad temperatuurirõhu kõverad, mis põhinevad substraadi materjali omadustel (nagu vaigu tüüp, klaaskiu sisaldus), et saavutada "temperatuuri juhitava voolu ja rõhu tagamise kombinatsiooni" dünaamiline tasakaal.
Peamised tegurid, mis mõjutavad temperatuuri ja rõhu parameetrite seadmist
Mitmekihiliste pcb-plaatide kokkusurumistemperatuuri parameetrid ei ole kindlad väärtused ja neid tuleb vastavalt tootenõuetele ja materjali omadustele paindlikult kohandada. Aluspinna tüüp on põhiline mõjutav tegur: epoksüvaigust ja polüimiidsubstraatide kõvenemistemperatuur on märkimisväärne. Esimene neist jääb tavaliselt vahemikku 150–180 kraadi, teine aga nõuab kõrget temperatuuri üle 200 kraadi ja ka vastavaid rõhuparameetreid tuleb vastavalt reguleerida.
Ahela tihedus on sama kriitiline kui plaadi paksus. Suure-tihedusega mitmekihiliste plaatide reavahe on väike ja vaigu vooluruum on piiratud. Seetõttu tuleb liini deformatsiooni vältimiseks kasutada madalamat rõhku ja sujuvamat küttekõverat; Paksu plaadi pressimine nõuab suuremat survet ja pikemat isolatsiooniaega, et tagada sisevaigu täielik kõvenemine. Lisaks võib vaskfooliumi paksus ja kihtide arv mõjutada ka soojusjuhtivuse efektiivsust, mis nõuab temperatuurikõvera peenhäälestamist, et vältida iga kihi ebaühtlasest kuumenemisest tingitud ebaühtlast kõvenemist.
Täpse temperatuuri ja rõhu reguleerimise rakendamisviis
Temperatuuri ja rõhu täpseks juhtimiseks on vaja riistvaraseadmete ja protsesside juhtimise kahekordset garantiid. Tootmisseadmete osas peavad kaasaegsetel lamineerimismasinatel olema kõrge täpsusega-temperatuuri reguleerimise süsteemid, mis tagavad, et temperatuuri erinevust kuumutusplaadi igas piirkonnas reguleeritakse ± 2 kraadi piires, ning rõhu tagasisideseadmetega, et saavutada reaalajas rõhureguleerimine. Protsessi juhtimise osas on vaja kontrollida temperatuuri rõhukõvera ratsionaalsust proovitootmise kaudu, kasutada kihtidevahelise sideme tuvastamiseks viiluanalüüsi ja muid meetodeid ning pidevalt optimeerida parameetreid.
Sama oluline on kogu protsessi jälgimise süsteem. Tihendusprotsessi ajal kogutakse temperatuuri- ja rõhuandmeid reaalajas andurite kaudu, võrreldes standardkõveraga, ning kõrvalekalde korral käivitub koheselt häire, mida kohandatakse automaatselt. Pärast tootmise lõpetamist viiakse valmistootele läbi töökindluse kontrollimine, näiteks termošoki testimine ja koorumise tugevuse testimine, et tagada temperatuuri ja rõhu reguleerimise mõju nõuetele vastavus.