Le circuit imprimé, en tant que composant principal, assume la responsabilité de la transmission du signal et de la connexion électrique. Alors que les produits électroniques continuent d'évoluer vers la miniaturisation et les hautes performances, l'application de cartes de circuits imprimés multi-couches est de plus en plus répandue et le processus de stratification des cartes de circuits imprimés est devenu un facteur clé pour déterminer la qualité et les performances des cartes de circuits imprimés multi-couches.
Principe de compression des circuits imprimés
En termes simples, le laminage de circuits imprimés est le processus consistant à lier étroitement plusieurs couches de feuilles de cuivre, de feuilles semi-durcies et de matériaux isolants dans une structure complète de circuit imprimé grâce à des techniques spécifiques. Parmi eux, la feuille semi-durcie joue un rôle extrêmement important, principalement composée de résine époxy et de fibre de verre. Pendant le processus de compression, dans un environnement à haute-température et haute-pression, la résine époxy de la feuille semi-durcie se ramollira et s'écoulera progressivement. Ces résines ramollies peuvent combler les minuscules espaces entre les couches de matériaux, formant ainsi une couche de liaison uniforme. Dans le même temps, les grandes chaînes moléculaires des molécules de résine époxy s'entrelacent et s'emmêlent avec les molécules à la surface de la feuille de cuivre et d'autres matériaux isolants par diffusion et perméation. Après refroidissement, ils lieront fermement les couches de matériaux entre elles grâce à une liaison chimique, construisant ainsi une structure de circuit imprimé multi-stable et fiable.
Explication détaillée du processus de pressage
Étape de préparation du matériel
Carte mère : la carte mère fournit le support mécanique aux cartes de circuits imprimés multicouches -et constitue la base de toute la structure. Il s'agit généralement d'un panneau isolant spécialement traité, et sa qualité et ses performances affectent directement la stabilité du circuit imprimé final. Lors de la préparation du panneau central, il est nécessaire de s'assurer que sa précision dimensionnelle répond aux exigences de conception et que sa surface est plane et impeccable, afin de garantir le bon déroulement des processus de pressage ultérieurs.
Matériau PP : En tant que matériau clé reliant différentes couches, la qualité du matériau PP est cruciale. Il existe des différences dans la teneur en résine, la méthode de tissage du tissu en fibre de verre et d'autres aspects entre les différents types et spécifications de feuilles PP, qui peuvent affecter leur fluidité, leur force de liaison et les performances d'isolation du circuit imprimé final pendant le processus de compression. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner avec précision le matériau PP approprié en fonction des exigences spécifiques de conception des circuits imprimés.
Feuille de cuivre : Feuille de cuivre utilisée pour former des circuits externes, qui doivent avoir une bonne conductivité et stabilité. Pendant le processus de préparation, il est nécessaire de s'assurer que l'épaisseur de la feuille de cuivre est uniforme et que la surface est exempte de défauts tels que l'oxydation et les rayures, sinon cela pourrait entraîner une mauvaise conductivité du circuit ou des courts-circuits.
Processus d'empilage et de positionnement
Cette étape nécessite le strict respect des exigences de conception, en empilant en séquence le panneau central interne, le matériau PP et la feuille de cuivre externe. Toute séquence de placement incorrecte ou tout écart de position d'une couche de matériaux peut entraîner des défaillances des performances électriques du circuit imprimé. Pour garantir un alignement précis entre les couches, des méthodes telles que la fusion à chaud ou le rivetage sont généralement utilisées pour le positionnement. Le positionnement thermofusible consiste à utiliser le chauffage pour faire fondre des matériaux de positionnement spécifiques, fixant ainsi chaque couche de matériau dans la position correcte ; Le rivetage est une méthode mécanique qui utilise des rivets et d'autres connecteurs pour fixer préalablement chaque couche, garantissant ainsi qu'il n'y aura aucun déplacement de chaque couche lors du processus de pressage ultérieur.
Processus de stratification et de chauffage
Les planches empilées seront placées dans une machine à plastifier professionnelle. Dans la machine à plastifier, des conditions spécifiques de haute température et de haute pression sont définies pour favoriser le ramollissement et l'écoulement de la résine dans la feuille PP. L'augmentation de la température peut accélérer l'activité des molécules de résine, améliorer leur fluidité et mieux combler les espaces entre les panneaux centraux ; L'application de pression garantit que les matériaux de chaque couche peuvent adhérer étroitement, éliminant l'air et les impuretés entre les couches, favorisant la répartition uniforme de la résine entre les couches et obtenant une liaison étroite entre les couches. Un contrôle précis de la température et de la pression est particulièrement crucial dans ce processus, nécessitant un réglage précis et une surveillance en temps réel-en fonction des caractéristiques des matériaux utilisés et des exigences de conception du circuit imprimé.
Étape de refroidissement et de solidification
Une fois la compression terminée, le panneau doit être immédiatement refroidi à température ambiante. Pendant le processus de refroidissement, la résine fluide ramollie se solidifiera progressivement, formant une structure multicouche -stable. A ce stade, il est nécessaire de contrôler strictement la vitesse, la température et la pression de refroidissement. Si la vitesse de refroidissement est trop rapide, cela peut provoquer un retrait incohérent de chaque couche de matériau, entraînant une déformation et une déformation du circuit imprimé ; Un contrôle inapproprié de la pression pendant le processus de refroidissement peut également affecter la force de liaison entre les couches et même provoquer un délaminage. Par conséquent, une méthode de refroidissement lente est généralement adoptée et une certaine pression est appliquée en continu pendant le processus de refroidissement pour garantir la qualité du circuit imprimé.
Procédure de post-traitement
Tests : Après refroidissement et durcissement, le circuit imprimé doit d'abord subir un test complet. Les tests dimensionnels sont utilisés pour confirmer si les dimensions externes du circuit imprimé répondent aux normes de conception ; Les tests de connexion de circuit utilisent un équipement de test professionnel pour vérifier si les connexions entre chaque couche du circuit sont correctes et si la conductivité est bonne, afin d'éviter les défauts électriques tels que les circuits ouverts et les courts-circuits ; L'inspection de l'apparence vérifie principalement s'il y a des défauts, des bulles, un délaminage et d'autres problèmes sur la surface du circuit imprimé pour garantir la qualité de l'apparence du circuit imprimé.
Découpage : coupez et polissez le circuit imprimé qui a réussi l'inspection, éliminez les bavures, les excès de matériaux, etc. qui peuvent survenir pendant le processus de pressage, assurez-vous également que la taille du circuit imprimé répond avec précision aux exigences de conception et rendez les bords du circuit imprimé plus lisses et plus lisses pour un assemblage et une utilisation ultérieurs.
L'importance de la compression des circuits imprimés
Améliorer la résistance et la stabilité structurelles
Grâce à la technologie de compression à haute-température et haute-pression, les matériaux de chaque couche du circuit imprimé multi-sont étroitement liés les uns aux autres, améliorant considérablement la résistance mécanique et la stabilité globales. Cette structure renforcée peut efficacement empêcher le circuit imprimé de se déformer et de se déformer lors de l'assemblage, du transport et de l'utilisation ultérieurs, garantissant que le circuit imprimé peut fonctionner de manière fiable dans divers environnements complexes et fournissant une solide garantie pour le fonctionnement stable à long terme des appareils électroniques. Pour certains produits électroniques qui doivent résister à des conditions difficiles telles que les vibrations et les chocs, comme l'électronique automobile, les équipements aérospatiaux, etc., une bonne qualité de liaison des circuits imprimés est encore plus cruciale.
Affecte les performances électriques et les caractéristiques d'impédance
Le processus de compression détermine directement la structure géométrique et l'impédance caractéristique des lignes de transmission de signaux dans les cartes de circuits imprimés multi-couches. Une compression précise peut garantir la planéité des lignes de transmission du signal et la cohérence de la distance intercouche, garantissant ainsi une transmission stable et efficace des signaux entre les couches, évitant ainsi des problèmes tels que l'atténuation, la distorsion et la réflexion du signal. À l'ère actuelle de transmission de signaux à haute-vitesse, comme la communication 5G, le calcul haute-performance et d'autres domaines, les exigences de performances électriques pour les cartes de circuits imprimés sont extrêmement élevées. La qualité du processus de stratification des circuits imprimés affecte directement l'intégrité du signal et la qualité de transmission de l'ensemble du système.
Lié à la gestion thermique et aux performances de dissipation thermique
Le chauffage est un problème inévitable lors du fonctionnement des appareils électroniques. Les matériaux sélectionnés pour le processus de laminage et la compacité du circuit imprimé après laminage auront un impact significatif sur sa conductivité thermique. La technologie de pressage de haute qualité peut adhérer étroitement aux matériaux de chaque couche, formant un bon chemin de conduction thermique, garantissant que la chaleur peut être transférée rapidement et efficacement de l'élément chauffant à la surface du circuit imprimé, puis dissipée à travers le dispositif de dissipation thermique. En particulier pour les appareils électroniques à haute puissance et à forte génération de chaleur, tels que les serveurs, les modules d'alimentation, etc., de bonnes performances de gestion thermique jouent un rôle clé pour garantir le fonctionnement normal de l'équipement et prolonger sa durée de vie.
Facteurs affectant la qualité du collage par compression
contrôle de la température
La température est l'un des facteurs clés du processus de compression. La température est trop basse et la résine dans la feuille semi-durcie ne peut pas se ramollir et s'écouler suffisamment, ce qui entraîne une faible liaison entre les couches de matériaux et un délaminage facile ; Si la température est trop élevée, cela peut provoquer un durcissement excessif de la résine, voire une brûlure, ce qui affecte non seulement la force de liaison, mais peut également endommager des matériaux tels que la feuille de cuivre, affectant ainsi les performances électriques du circuit imprimé. Par conséquent, pendant le processus de pressage, un système de contrôle de la température de haute-précision est nécessaire pour surveiller et ajuster avec précision la température à l'intérieur de la presse en temps réel, garantissant qu'elle fluctue dans une plage appropriée.
régulation du stress
L'ampleur de la pression affecte directement le degré d'adhésion entre les matériaux de chaque couche. Une pression insuffisante empêche une élimination suffisante de l'air et des impuretés entre les couches, ce qui rend difficile pour la résine de remplir uniformément les espaces, réduisant ainsi la force de liaison ; Une pression excessive peut entraîner une compression excessive de la carte, entraînant une épaisseur inégale du circuit imprimé et même des dommages à la structure matérielle. Différents matériaux de circuits imprimés et exigences de conception nécessitent une adaptation à différents paramètres de pression, ce qui nécessite que les équipements de compression disposent de fonctions de régulation de pression flexibles et précises pour répondre aux divers besoins de production.
Contrôle du temps
Le temps de pressage est également un facteur important affectant la qualité du pressage. Le temps est trop court et la résine n'a pas complètement coulé et n'a pas terminé la liaison chimique, ce qui entraîne une liaison intercouche insuffisante ; Si le temps est trop long, cela peut entraîner un vieillissement de la résine et une dégradation des performances, ce qui peut également affecter la qualité du circuit imprimé. Par conséquent, il est nécessaire de régler avec précision le temps de pressage en fonction des caractéristiques spécifiques du matériau et des exigences du processus de pressage, et de le mettre en œuvre strictement via un système de contrôle automatisé.
qualité des matériaux
Comme mentionné ci-dessus, la qualité des matières premières telles que le panneau support, le matériau PP et la feuille de cuivre joue un rôle décisif dans la qualité du laminage. Tout écart de performance, précision dimensionnelle insuffisante ou défauts de tout matériau peut causer des problèmes pendant le processus de stratification, affectant la qualité et les performances du circuit imprimé final. Par conséquent, lors de l’achat de matières premières, un contrôle strict doit être exercé, des fournisseurs fiables doivent être sélectionnés et chaque lot de matières premières doit être rigoureusement inspecté et testé.