電子行業(yè)發(fā)展迅猛,對(duì)PCB(印刷電路板)制造行業(yè)的需求日益增加,包括不斷上升的電路板層,越來(lái)越高的跟蹤密度和不斷變薄的內(nèi)部層,所有這些都是導(dǎo)致層疊和層壓技術(shù)的重要性日益增加。
為了防止在疊層過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題,例如錯(cuò)位,在多層過(guò)程中層疊前通常要求融合PCB制造工藝。與傳統(tǒng)的融合技術(shù)相比,現(xiàn)代融合技術(shù)具有高效,易操作,低成本等優(yōu)點(diǎn),使其易于進(jìn)行多層PCB制作。本文從融合PCB制造的基礎(chǔ)技術(shù)出發(fā),探討影響融合效應(yīng)的參數(shù)因素和融合技術(shù)的應(yīng)用水平,為獲得最佳融合參數(shù)提供可靠的參考。
原理融合技術(shù)
作為一種傳統(tǒng)技術(shù),鉚釘技術(shù)已廣泛應(yīng)用于PCB板制造。然而,鉚釘技術(shù)也存在一些缺點(diǎn),例如由于鉚釘成本高,PCB板變形導(dǎo)致的錯(cuò)位,模板易損壞,電路板上的鉚釘形狀壓痕等,PCB板成本高。因此,融合技術(shù)已經(jīng)不斷用于替代鉚釘技術(shù)。
根據(jù)環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的熔化特性,熔融技術(shù)可以使預(yù)浸料在一定溫度下熔化,從而將B相環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)化為C相環(huán)氧樹脂,內(nèi)層通過(guò)粘合劑連接。熔合是層壓過(guò)程中最重要的工藝之一,其性能直接決定了層壓的行為。關(guān)于融合技術(shù)的關(guān)鍵要素包括:
?定位系統(tǒng)的精度
定位系統(tǒng)的類型與對(duì)準(zhǔn)精度直接相關(guān)內(nèi)層之間,這進(jìn)一步影響通過(guò)率的百分比。優(yōu)秀的定位系統(tǒng)應(yīng)該穩(wěn)定,可靠且可重復(fù)性好。
?融合點(diǎn)設(shè)計(jì)
融合點(diǎn)是一個(gè)必不可少的問(wèn)題,因?yàn)槿诤霞夹g(shù)涉及眾多形狀,如方形,圓形和橢圓形。融合點(diǎn)在面積方面應(yīng)該是一致的,因?yàn)槊娣e太小的融合點(diǎn)傾向于導(dǎo)致熔合焊接不那么牢固,而具有太大面積的熔合點(diǎn)傾向于導(dǎo)致圖像滲透,這可能導(dǎo)致白點(diǎn),內(nèi)層之間的連接松散或
?設(shè)備平整度
設(shè)備平整度會(huì)影響聚變過(guò)程中PCB板的角度,融合過(guò)程中的力分布和時(shí)刻平衡。不均勻會(huì)導(dǎo)致電路板變形,這將進(jìn)一步導(dǎo)致層間錯(cuò)位。
?溫度和時(shí)間控制
在融合技術(shù)實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)仔細(xì)掌握和控制溫度和時(shí)間,以避免燃燒,白點(diǎn),脫焊和老化。此外,PCB板的疊層在確定融合效應(yīng)方面也起著重要作用。
影響Fusion PCB制造中融合性能的因素
?熔焊接頭
不同的熔合和熔合效果總結(jié)在下表中,適用于不同類型的熔焊接頭。
熔焊接頭形狀 | 在L1/2和PP之間 | 在L3/4和PP之間 | 在L5/6和PP之間 | 平均債券 |
Circle | 6.19 | 4.51 | 5.99 | 5.62 |
5.81 | 4.82 | 6.07 | ||
6.06 | 5.38 | 5.77 | ||
Rectangle | 9.77 | 7.89 | 9.46 | 8.71 |
9.90 | 6.78 | 9.58 | ||
8.75 | 6.94 | 9.32 |
基于上面的表格,因?yàn)榫匦稳酆附宇^的面積是三比圓形熔焊接頭大一倍,矩形熔焊接頭產(chǎn)生的粘接明顯大于圓形熔焊接頭產(chǎn)生的粘接。然而,矩形熔焊接頭產(chǎn)生的樹脂流動(dòng)遠(yuǎn)大于圓形熔焊接頭產(chǎn)生的樹脂流動(dòng)。當(dāng)樹脂流量過(guò)大時(shí),部分板側(cè)可能高于板,可能導(dǎo)致板側(cè)虛壓。對(duì)于小尺寸PCB產(chǎn)品,由于可設(shè)計(jì)的熔點(diǎn)非常有限,而且圓形熔焊接頭的面積較小,熔接效果不足。因此,應(yīng)挑選矩形熔焊接頭,并應(yīng)仔細(xì)設(shè)計(jì)熔接位置。隨著板向內(nèi)移動(dòng),可以消除樹脂過(guò)流的缺陷。
?熔化溫度
當(dāng)熔化溫度達(dá)到時(shí)熔點(diǎn)300°C,熔合擴(kuò)展面積較大,聚合效果嚴(yán)重受到嚴(yán)重影響。當(dāng)熔融溫度達(dá)到270℃時(shí),熔合擴(kuò)展區(qū)域不均勻,裂縫風(fēng)險(xiǎn)大,引起融合效應(yīng)。當(dāng)熔融溫度達(dá)到285℃時(shí),熔合膨脹均勻,沒有裂縫風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致最佳的熔合效應(yīng)。因此,可以得出結(jié)論,在相同的熔化時(shí)間和層疊,285°C是多層PCB制造的最佳熔化溫度。
?熔化時(shí)間
在等效熔化溫度和層疊時(shí),不同的熔合時(shí)間會(huì)影響熔合擴(kuò)展區(qū)域和熔合效應(yīng)。當(dāng)熔化時(shí)間為12秒時(shí),熔合擴(kuò)展區(qū)域不均勻,具有裂縫風(fēng)險(xiǎn)和不良熔合效應(yīng)。當(dāng)融合時(shí)間為18秒時(shí),融合擴(kuò)展區(qū)域較大,融合效果較差。當(dāng)熔合時(shí)間為15秒時(shí),熔合膨脹均勻,沒有裂紋風(fēng)險(xiǎn)和最佳聚變效應(yīng)。因此,在等效熔化溫度和等效層堆疊時(shí),15秒是多層PCB制造的最佳熔合時(shí)間。融合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)帶來(lái)不良的融合效應(yīng)。
?層疊
等效融合溫度和融合時(shí)間,不同的層疊決定了融合區(qū)域和融合效應(yīng)。在等效的熔化時(shí)間和熔化溫度下,當(dāng)應(yīng)用預(yù)浸料2116時(shí),熔合擴(kuò)展區(qū)域甚至沒有裂縫,導(dǎo)致最佳的熔合效果。在等效的熔化時(shí)間和熔化溫度下,當(dāng)應(yīng)用預(yù)浸料7628時(shí),熔合擴(kuò)展區(qū)域甚至具有裂縫。這表明在相同的熔化時(shí)間和熔化溫度下,預(yù)浸料越薄,將產(chǎn)生更好的熔合效果。因此,可以得出結(jié)論,2116預(yù)浸料或更低層的疊層適用于多層PCB制造過(guò)程中的熔融技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本文的討論,影響熔合效應(yīng)的因素很多:熔焊接頭形狀,熔化溫度,熔合時(shí)間和層疊。矩形熔焊接頭比圓形熔焊接頭具有更好的熔接效果。在等效層疊加和融合時(shí),融合溫度越高,融合擴(kuò)展區(qū)域就越大。熔化溫度太低會(huì)導(dǎo)致熔合擴(kuò)展區(qū)域不均勻,存在裂縫風(fēng)險(xiǎn)。融合時(shí)間越長(zhǎng),聚變擴(kuò)展區(qū)域越大。當(dāng)融合時(shí)間超過(guò)15秒時(shí),融合擴(kuò)展區(qū)域?qū)U(kuò)大,產(chǎn)生不良的融合效應(yīng)。預(yù)浸料坯結(jié)構(gòu)越薄,熔融膨脹越均勻。因此,2116或更低的預(yù)浸料是最適合融合的。
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