Dans le domaine defabrication de circuits imprimés, divers procédés de traitement de surface innovent constamment pour répondre aux exigences de plus en plus complexes et de hautes-performances des appareils électroniques. Parmi eux, la technologie du film de carbone occupe une place importante dans des scénarios d’application spécifiques en raison de ses performances et caractéristiques uniques.
Le principe et le processus de production de la technologie du film de carbone
Le processus du film de carbone fait généralement référence à l'impression d'huile de carbone sur une position désignée sur une carte de circuit imprimé et, après avoir réussi le test de durcissement au four, à la formation d'un film de carbone avec une certaine valeur de résistance. Ce processus est similaire à la sérigraphie de caractères, mais l'huile de carbone a une bonne conductivité et est fondamentalement différente des matériaux semi-conducteurs utilisés pour les caractères. Les matériaux de caractère servent uniquement de barrières d'identification et de soudure.
Dans le processus de production, un travail de préparation préliminaire détaillé doit d'abord être effectué, sur la base des exigences de conception de la carte de circuit imprimé, pour planifier avec précision la position et la forme du film de carbone. Par la suite, la technologie de sérigraphie a été utilisée pour imprimer avec précision l’huile de carbone sur la zone désignée du circuit imprimé. Dans cette étape, un contrôle de très haute précision est requis pour le processus.
Après l'impression, placez le circuit imprimé dans le four pour le traitement de durcissement. Grâce à ce processus, l'huile de carbone est convertie en un film de carbone stable et ses caractéristiques de résistance sont également fixées. Il est à noter que l’épaisseur du film de carbone aura un impact sur sa valeur de résistance. L'épaisseur de l'huile de carbone pour la sérigraphie est généralement comprise entre 0,3 et 1,0 mil, avec une tolérance d'épaisseur de ± 0,3 mil ; Si une épaisseur d'huile de carbone de 1,0 mil ou plus est requise, une deuxième réimpression d'huile de carbone est requise, avec une épaisseur de 1,0 à 2,0 mil et une tolérance d'épaisseur de ± 0,4 mil. Le film d'huile de carbone pour la deuxième réimpression est 3 mil plus petit d'un côté que le film d'huile de carbone pour la première sérigraphie.
Les avantages de la technologie du film de carbone
Rentabilité-importante
Par rapport à certaines méthodes de traitement de surface utilisant des métaux précieux ou des processus complexes, la technologie du film de carbone présente des avantages significatifs en termes de coûts de matériaux et de traitement. Le pétrole carboné, en tant que matériau principal, est relativement peu coûteux et possède un large éventail de sources. Dans le même temps, son processus de production est relativement simple, sans nécessiter d'équipements et de technologies complexes haut de gamme, ce qui réduit considérablement le coût de production global, particulièrement adapté aux scénarios de production à grande échelle sensibles aux coûts, tels que la fabrication de circuits imprimés de certains produits électroniques grand public de milieu à bas de gamme.
Bonne conductivité
Le film de carbone a une conductivité stable et bonne, qui peut conduire efficacement le courant et répondre aux besoins de base des circuits imprimés en matière de connexion électrique. Dans de nombreux circuits qui ne nécessitent pas une transmission stricte de signaux électriques, mais se concentrent sur le coût et la praticité, la conductivité fournie par la technologie du film de carbone est tout à fait capable d'assurer le fonctionnement normal des appareils électroniques.
Les caractéristiques de résistance personnalisables peuvent être ajustées de manière flexible en contrôlant avec précision des paramètres tels que l'épaisseur, la surface et le nombre de couches imprimées du film de carbone, afin de répondre aux diverses exigences de résistance des différentes conceptions de circuits. Cette personnalisation apporte une grande commodité à la conception et à la fabrication de cartes de circuits imprimés. Les concepteurs peuvent facilement définir des valeurs de résistance spécifiques en fonction des exigences fonctionnelles spécifiques du circuit, simplifiant ainsi la conception des circuits et réduisant la taille des cartes de circuits imprimés et l'occupation de l'espace.
Scénarios d'application de la technologie du film de carbone
Dans le domaine de l'électronique grand public
La technologie du film de carbone a été largement utilisée dans de nombreux produits électroniques grand public, tels que les télécommandes, les jouets et les simples calculatrices. En prenant la télécommande comme exemple, le circuit de sa partie bouton utilise souvent la technologie du film de carbone pour réaliser la connexion et la transmission du signal entre les boutons et le circuit. Étant donné que ces produits sont généralement produits en masse-, que le contrôle des coûts est extrêmement strict et que les exigences de performances sont relativement modérées, l'avantage en termes de coût et la bonne conductivité de la technologie du film de carbone répondent parfaitement à ces besoins. Par exemple, les composants électroniques des jouets pour enfants et les circuits imprimés fabriqués à l'aide de la technologie du film de carbone peuvent assurer les fonctions électriques de base des jouets et réaliser une production à grande échelle-tout en contrôlant les coûts, rendant ainsi les produits jouets plus compétitifs sur le marché.
La technologie du film de carbone présente également des avantages uniques dans certains petits appareils électroniques nécessitant un espace extrêmement exigeant, tels que les microcapteurs, les petits modules Bluetooth et d'autres produits. En raison de sa capacité à répondre aux exigences des paramètres de circuit tels que la résistance en ajustant les caractéristiques du film de carbone, il évite d'ajouter trop de composants discrets dans un espace limité, réduisant ainsi efficacement la taille de la carte de circuit imprimé et permettant aux petits appareils d'atteindre des fonctions de circuit complètes dans un espace compact, offrant ainsi une solution réalisable pour la conception et la fabrication d'appareils électroniques miniaturisés.
Limites et contre-mesures de la technologie du film de carbone
Bien que la technologie du film de carbone présente de nombreux avantages, elle présente également certaines limites. Par exemple, comparée à certains procédés de revêtement métallique, la résistance à la corrosion du film de carbone est relativement faible. Dans des environnements difficiles tels qu'une humidité élevée et un brouillard salin élevé, les performances peuvent diminuer, voire être endommagées. De plus, la résistance physique du film de carbone est relativement faible et il est susceptible de se fissurer ou de tomber lorsqu'il est soumis à des impacts externes importants, ce qui affecte le fonctionnement normal du circuit.
Pour remédier à ces limitations, certaines mesures de protection peuvent être prises dans des applications pratiques. Pour la question de la résistance à la corrosion, un revêtement transparent doté de bonnes propriétés protectrices, tel qu'une peinture à trois épreuves, peut être appliqué sur la surface du film de carbone pour isoler la corrosion du film de carbone par des milieux corrosifs externes. Pour résoudre le problème de résistance physique insuffisante, d'une part, la disposition peut être optimisée raisonnablement pendant la phase de conception de la carte de circuit imprimé afin de réduire le risque d'impact externe sur la partie en film de carbone ; D'autre part, dans le processus de fabrication, la résistance physique du film de carbone lui-même peut être améliorée en améliorant les paramètres du processus, tels que l'optimisation de la formule de l'huile de carbone et l'ajustement des conditions de durcissement.
La comparaison entre le procédé de film de carbone et d'autres procédés de traitement de surface. Comparé au procédé HASL, bien que le procédé HASL ait une bonne soudabilité et une technologie mature, il présente des inconvénients tels qu'une surface inégale, une inadaptation au soudage de composants à pas fin et des problèmes environnementaux rencontrés par le procédé contenant du plomb. Le processus de film de carbone peut permettre une fabrication de circuits plus fine, ce qui le rend plus adapté aux conceptions de circuits nécessitant une disposition spatiale élevée et un faible espacement des composants, sans aucun problème environnemental.
Comparé au processus OSP, le revêtement OSP est principalement utilisé pour la prévention de l'oxydation, repose sur un flux pour la soudabilité et présente une résistance à la corrosion relativement plus faible. Le processus de film de carbone a non seulement un certain effet anti-oxydant, mais se concentre également sur la fourniture de fonctions de conductivité et de résistance, ce qui présente des avantages irremplaçables dans certaines applications de circuits nécessitant des valeurs de résistance spécifiques.
Comparé au processus de nickelage autocatalytique/or par immersion, le processus de nickelage autocatalytique/or par immersion peut fournir d'excellentes performances électriques et une fiabilité à long terme-, mais le processus est complexe et coûteux. Le procédé de film de carbone, avec son faible coût et sa production relativement simple, présente un avantage concurrentiel significatif dans les scénarios d'application sensibles aux coûts et exigeants en termes de performances.