В процеса на производство на печатни платки, процесът на пресоване е една от основните връзки, които определят качеството на продукта. Той образува цялостна структура със сложни верижни функции чрез плътно свързване на много-слойни субстрати и медни фолиа при специфични условия. В този процес прецизният контрол на температурата и налягането е като "лява и дясна ръка", пряко засягащи силата на свързване на междинния слой, стабилността на размерите и електрическите характеристики. Дълбокото разбиране на механизмите и връзките на сътрудничество между двете е от голямо значение за подобряване на надеждността на много-слойните печатни платки.
Температура: основната движеща сила зад синтеза на материали
Температурата играе ролята на „катализатор“ при ламинирането на много{0}}пластови печатни платки, като нейната основна функция е да насърчава реакцията на втвърдяване на смолата в субстрата и да постига плътно свързване на материалите във всеки слой. Когато температурата на пресоване достигне температурата на встъкляване на смолата, твърдата смола постепенно се размеква в разтопено състояние, има течливост, може да запълни малките празнини между субстрата и медното фолио, да елиминира интерфейсния въздух и да постави основата за междуслойно свързване. Тъй като температурата продължава да се повишава до температурата на реакцията на втвърдяване, молекулярните вериги на смолата претърпяват реакции на кръстосано -свързване, като постепенно се трансформират от вискозно състояние в твърдо състояние, като по този начин образуват твърд и стабилен адхезивен слой, който трайно свързва материалите на всеки слой.
Рационалността на температурната крива пряко определя качеството на компресията. Ако скоростта на нагряване е твърде висока, смолата може да се втвърди преждевременно поради локално прегряване, което води до недостатъчна течливост и невъзможност за пълно запълване на празнините, образувайки мехурчета или кухини; Ако нагряването е твърде бавно, това ще удължи цикъла на пресоване, ще намали ефективността на производството и може също да причини отклонение на линията поради прекомерен поток на смола. Контролът на температурата по време на етапа на изолация също е от решаващо значение, като гарантира, че реакцията на втвърдяване на смолата е завършена. Ако температурата е недостатъчна или времето за изолация е твърде кратко, втвърдяването на смолата няма да е достатъчно и силата на свързване между слоевете значително ще намалее, което може да доведе до разслояване по време на последваща употреба; Ако температурата е твърде висока, това може да доведе до разлагане на смолата, образуване на летливи газове и увреждане на структурата на междинния слой.
Натиск: ключов фактор за осигуряване на плътно междуслойно свързване
Налягането е основен параметър, който осигурява плътен контакт между материалите във всеки слой на много-слойната печатна платка. Функцията му се отразява в две измерения: първо, той елиминира празнините между материалите, принуждавайки разтопената смола да проникне напълно в повърхността на медното фолио и влакната на субстрата и подобрява адхезията между повърхностите; Второто е да се потиснат мехурчетата, генерирани по време на процеса на втвърдяване на смолата, своевременно да се изхвърлят летливите вещества и да се избегне образуването на дефекти между слоевете.
Прилагането на налягане трябва да се координира с температурните промени. Когато смолата е в разтопено състояние, трябва постепенно да се прилага натиск, за да накара смолата да тече равномерно под налягане, запълвайки празнините между линиите; След като смолата навлезе в етапа на втвърдяване, налягането трябва да остане стабилно, за да се предотвратят микропукнатини, причинени от свиване на смолата. Ако налягането е недостатъчно, смолата не може да запълни напълно празнините и има вероятност да се появят празнини между слоевете, което води до лоша проводимост или намалена механична якост; Ако налягането е твърде високо, това може да причини деформация на субстрата, намалено разстояние между веригите и дори да създаде риск от късо съединение, особено за многослойни платки с тънки вериги.
Синергичен механизъм на температура и налягане
Идеалният ефект от много{0}}слойното ламиниране на печатни платки зависи от точното съответствие на температурата и налягането. В началния етап на компресия температурата първо се повишава, за да омекоти смолата. По това време налягането трябва бавно да се увеличава, за да се избегне прекомерно локално напрежение, причинено от недостатъчен поток на смола; Когато смолата влезе в състояние на оптимален поток, налягането трябва да достигне зададената стойност, за да се осигури плътно прилягане на материала; По време на етапа на втвърдяване на смолата, докато се поддържа стабилна температура, трябва да се поддържа налягане, докато реакцията на втвърдяване приключи, за да се предотвратят празнини между слоевете поради свиване.
Синергичният дисбаланс между двете ще доведе директно до появата на дефекти. Например, ако налягането не се поддържа навреме, когато температурата достигне пика на потока на смолата, могат да се образуват празнини поради недостатъчна течливост на смолата; Ако налягането се приложи твърде рано и температурата не отговаря на стандарта, твърдата и крехка смола може да се смачка, причинявайки повреда на междинния слой. Следователно, в процеса на ламиниране е необходимо да се разработят съответни криви на температурно налягане въз основа на характеристиките на материала на субстрата (като тип смола, съдържание на стъклени влакна), за да се постигне динамичен баланс на „температурно управляван поток и гарантирана комбинация от налягане“.
Основни фактори, влияещи върху настройката на параметрите на температурата и налягането
Параметрите на температурата на компресия на много-пластовите печатни платки не са фиксирани стойности и трябва да се регулират гъвкаво според изискванията на продукта и характеристиките на материала. Типът субстрат е основният фактор, който влияе: има значителна разлика в температурата на втвърдяване между субстратите от епоксидна смола и полиимидните субстрати. Първият обикновено варира от 150-180 градуса, докато последният изисква висока температура от над 200 градуса и съответните параметри на налягането също трябва да бъдат съответно коригирани.
Плътността на веригата е също толкова критична, колкото и дебелината на платката. Разстоянието между редовете на многослойните плоскости с висока -плътност е малко и пространството на потока на смолата е ограничено. Следователно трябва да се използва по-ниско налягане и по-плавна крива на нагряване, за да се предотврати деформация на линията; Пресоването на дебела плоча изисква по-високо налягане и по-дълго време за изолация, за да се гарантира, че вътрешната смола е напълно втвърдена. В допълнение, дебелината и броят на слоевете медно фолио също могат да повлияят на ефективността на топлопроводимостта, което изисква фина-настройка на температурната крива, за да се избегне неравномерно втвърдяване, причинено от неравномерно нагряване на всеки слой.
Пътят на внедряване на прецизен контрол на температурата и налягането
За постигане на прецизен контрол на температурата и налягането е необходима двойна гаранция за хардуерно оборудване и управление на процеса. По отношение на производственото оборудване, съвременните ламиниращи машини трябва да имат високо{1}}прецизни системи за контрол на температурата, за да гарантират, че температурната разлика във всяка зона на нагревателната плоча се контролира в рамките на ± 2 градуса, и да са оборудвани с устройства за обратна връзка с налягането за постигане на-регулиране на налягането в реално време. По отношение на управлението на процеса е необходимо да се провери рационалността на кривата на температурата и налягането чрез пробно производство, да се използва анализ на срезове и други методи за откриване на състоянието на междуслойно свързване и непрекъснато оптимизиране на параметрите.
Цялата система за мониторинг на процеса е също толкова важна. По време на процеса на компресиране данните за температурата и налягането се събират в реално-време чрез сензори, сравнявани със стандартната крива и веднага се задейства аларма и се коригира автоматично в случай на отклонение. След завършване на производството се извършва проверка на надеждността, като тестване за термичен шок и тестване за якост на отлепване на готовия продукт, за да се гарантира, че ефектът на контрол на температурата и налягането отговаря на изискванията.