Dans ledomaine des circuits imprimésDans la fabrication, les produits électroniques évoluent constamment vers la miniaturisation et les hautes performances, et l'application de cartes de circuits imprimés multicouches-est de plus en plus répandue.. 16 les cartes de circuits imprimés à couches sont largement utilisées dans de nombreux-domaines haut de gamme tels que la communication, l'informatique, l'aérospatiale, etc. en raison de leur capacité à répondre aux besoins de conception de circuits complexes. Le processus de stratification, en tant que maillon central du processus de fabrication des cartes de circuits imprimés multicouches, joue un rôle décisif dans la qualité et les performances des cartes de circuits imprimés. Parmi eux, un contrôle précis de la courbe de température de stratification est de la plus haute importance, car il affecte directement des indicateurs clés tels que la force de liaison intercouche, la stabilité dimensionnelle et les performances électriques.
Présentation du processus de stratification des cartes de circuits imprimés à 16 couches
Le laminage d'un circuit imprimé à 16 couches implique l'empilement de 16 couches de circuits imprimés internes soigneusement traités, de feuilles semi-durcies et de feuilles de cuivre externes dans un ordre d'empilement spécifique. Ensuite, dans des conditions de température et de pression élevées, la résine contenue dans les feuilles semi-durcies s'écoule et durcit entièrement, liant ainsi étroitement les couches en un tout. Ce processus peut paraître simple, mais il implique en réalité des connaissances complexes issues de plusieurs disciplines telles que la science des matériaux, la thermodynamique et la mécanique des fluides. Toute déviation d'un lien peut entraîner de graves problèmes de qualité tels que le délaminage, la déformation et les vides dans le circuit imprimé.
L'influence des caractéristiques des matériaux stratifiés sur la courbe de température
Dans le laminage de cartes de circuits imprimés à 16 couches, les matériaux utilisés comprennent principalement des matériaux de substrat interne, des feuilles semi-durcies et des feuilles de cuivre. Différents matériaux ont des coefficients de dilatation thermique, des températures de transition vitreuse et des caractéristiques de durcissement de la résine différents, qui déterminent la courbe de température qui doit être adaptée pendant le processus de stratification.
Le matériau du substrat interne utilise souvent des matériaux à base de résine époxy tels que FR-4, et son coefficient de dilatation thermique varie dans différentes directions. Pendant le processus de chauffage, si la température change trop rapidement ou de manière inégale, cela peut provoquer des contraintes thermiques importantes sur le substrat interne, entraînant une déformation, voire une fracture du circuit. En tant que matériau de liaison intercouche, la résine d'une feuille semi-durcie commence à ramollir et à s'écouler dans une plage de température spécifique, et subit des réactions de réticulation et de durcissement à des températures élevées. La feuille de cuivre a une bonne conductivité électrique et thermique, mais elle peut également subir une dilatation et une contraction thermiques lors des changements de température, et son coefficient de dilatation thermique ne correspond pas à celui du matériau du substrat, ce qui peut facilement conduire à une concentration de contraintes à l'interface intercouche.
Par exemple, lorsque la plage de températures de durcissement de la résine dans le film semi-durci est étroite, il est nécessaire de contrôler avec précision la vitesse de chauffage et le temps d'isolation dans la conception de la courbe de température de stratification pour garantir que la résine est complètement durcie dans la plage de température appropriée, tout en évitant le problème d'un durcissement incomplet ou excessif dû à une température élevée ou basse.
Étapes clés de la courbe de température pour le laminage de circuits imprimés à 16 couches
Étape de chauffage : En partant de la température ambiante, en augmentant progressivement la température. L'objectif principal de cette étape est de ramollir la résine de la feuille semi-durcie et d'avoir un certain degré de fluidité, afin qu'elle puisse combler les petits espaces entre chaque couche sous une pression ultérieure. Le contrôle de la vitesse de chauffage est crucial et il est généralement recommandé de la contrôler à 1,5-2 degrés/min. Si la vitesse de chauffage est trop rapide, une contrainte thermique importante sera générée à l'intérieur du matériau en raison d'un gradient de température important, ce qui peut provoquer une déformation du circuit interne, une séparation de la feuille de cuivre du substrat et d'autres problèmes ; Si la vitesse de chauffage est trop lente, cela prolongera le cycle de production et réduira l’efficacité de la production.
Étape d'isolation : lorsque la température atteint la plage de température maximale de la réaction de durcissement de la résine semi-durcie, il est nécessaire de maintenir une température constante pendant un certain temps, généralement 60 -90 minutes. À ce stade, la résine subit des réactions de réticulation et de durcissement, formant une structure de réseau tridimensionnelle qui lie fermement les matériaux de chaque couche entre eux. La précision de la température d’isolation affecte directement le degré de durcissement et la force de liaison de la résine. Si la température est trop élevée, la résine peut se solidifier excessivement, provoquant une fragilisation du matériau et une diminution des propriétés mécaniques ; Basse température, durcissement incomplet, liaison intercouche insuffisante et apparition facile de délaminage. Pour un circuit imprimé à 16 couches, en raison du grand nombre de couches, le transfert et la distribution de chaleur sont relativement complexes. Il est encore plus important d’assurer l’uniformité de la température sur l’ensemble du panneau pendant la phase d’isolation afin de garantir un effet de durcissement constant pour chaque couche.
Étape de refroidissement : Une fois l’isolation terminée, la température doit être progressivement abaissée pour permettre au panneau stratifié de refroidir et de se solidifier. La vitesse de refroidissement doit également être strictement contrôlée, généralement à 2-3 degrés/minute. Une vitesse de refroidissement excessive peut provoquer une contrainte de retrait importante à l'intérieur de la carte laminée, entraînant une déformation et une déformation de la carte de circuit imprimé et, dans les cas graves, pouvant même provoquer une rupture de circuit. Si le refroidissement est trop lent, cela affectera l’efficacité de la production. Pendant le processus de refroidissement, il convient également de prêter attention à la stabilité de la température et de l'humidité de l'environnement afin d'éviter les effets néfastes sur la qualité des panneaux stratifiés provoqués par des changements dans les conditions extérieures.