Sebagai pembawa utama sistem elektronik, inovasi teknologi papan litar adalah penting.Papan litar tampal kuprum, dengan aplikasi bahan dan proses pembuatan mereka yang unik, secara beransur-ansur muncul sebagai kuasa yang baru muncul dalam bidang pembuatan elektronik. Ia menyediakan pendekatan baharu untuk menyelesaikan cabaran dalam pembuatan papan litar tradisional, menunjukkan kelebihan ketara dalam meningkatkan prestasi papan litar dan mengoptimumkan proses pengeluaran.
1, Prinsip asas dan komposisi papan litar tampal tembaga
Teras papan litar tampal kuprum terletak pada bahan utama tampal kuprum. Pes kuprum biasanya dibuat dengan mencampurkan-serbuk kuprum ketulenan tinggi dengan pengikat organik, bahan tambahan, dsb. Antaranya, serbuk kuprum, sebagai badan pengalir, memainkan peranan penting dalam menghantar arus dalam papan litar kerana kekonduksian yang sangat baik. Pengikat organik memainkan peranan dalam menyebarkan serbuk tembaga secara seragam dan melekat pada substrat, memastikan pes kuprum boleh dikekalkan secara stabil dalam kedudukan yang telah ditetapkan semasa pemprosesan dan penggunaan berikutnya, membentuk garis konduktif yang boleh dipercayai. Terdapat pelbagai jenis bahan tambahan, termasuk agen reologi, antioksidan, dsb., yang digunakan untuk melaraskan kebolehliran pes kuprum, menghalang serbuk kuprum daripada mengoksida semasa penyediaan dan penggunaan, dan memastikan kualiti dan kestabilan prestasi pes kuprum.
Dari perspektif komposisi, papan litar tampal tembaga adalah berdasarkan substrat, dan bahan substrat biasa termasuk substrat seramik, FR4, dll. Bahan substrat yang berbeza sesuai untuk senario aplikasi yang berbeza kerana sifat fizikal dan kimianya yang berbeza. Sebagai contoh, substrat seramik mempunyai rintangan suhu tinggi yang baik dan prestasi penebat yang tinggi, menjadikannya sesuai untuk peranti elektronik dengan keperluan yang ketat untuk pelesapan haba dan prestasi elektrik; Substrat FR4 digunakan secara meluas dalam elektronik pengguna dan bidang lain kerana kos rendah dan teknologi pemprosesan yang matang. Pada substrat, pes kuprum dicetak pada kedudukan yang telah ditetapkan melalui proses pencetakan khusus untuk membentuk corak litar yang tepat. Corak ini menjalani pemprosesan seterusnya seperti pengeringan dan pensinteran untuk menguap atau memejalkan komponen organik dalam pes kuprum, dan serbuk kuprum siter bersama untuk membentuk laluan konduktif yang ketat, sekali gus membina sistem konduktif papan litar yang lengkap.
2, Proses pembuatan papan litar tampal tembaga
(1) Penyediaan pes kuprum
Menyediakan-pes kuprum berkualiti tinggi ialah langkah utama dalam membuat papan litar pes kuprum. Pertama sekali, serbuk kuprum ketulenan tinggi-dipilih, yang biasanya memerlukan ketulenan melebihi 99% untuk memastikan kekonduksian yang baik. Saiz zarah dan taburan serbuk kuprum mempunyai kesan yang ketara ke atas sifat pes kuprum. Secara amnya, serbuk tembaga dengan saiz zarah antara 1-50 μ m dipilih mengikut keperluan aplikasi tertentu, dan saiz zarah serbuk tembaga yang berbeza dicampur dalam bahagian tertentu melalui proses tertentu untuk mengoptimumkan ketumpatan pukal dan kekonduksian pes kuprum.
(2) Proses percetakan
Percetakan ialah langkah penting dalam memindahkan pes kuprum dengan tepat ke substrat untuk membentuk corak litar. Proses percetakan yang biasa digunakan termasuk percetakan skrin dan percetakan salutan pengikis. Percetakan skrin ialah kaedah biasa, yang melibatkan pembuatan plat percetakan skrin dengan corak litar tertentu, meletakkan tampalan tembaga pada skrin, dan menggunakan tekanan tertentu pada skrin menggunakan pengikis untuk memindahkan tampalan tembaga melalui kawasan pembukaan pada skrin ke permukaan substrat, dengan itu membentuk corak litar tampal tembaga yang konsisten dengan corak skrin. Dalam proses percetakan skrin, parameter seperti saiz mesh skrin, kekerasan dan tekanan pengikis, dan kelajuan percetakan semuanya boleh menjejaskan kualiti percetakan tampal tembaga, seperti kejelasan garis dan keseragaman ketebalan.
(3) Pengeringan dan pensinteran
Selepas mencetak, papan litar tampal kuprum perlu dikeringkan untuk menghilangkan bahan meruap seperti lembapan dan beberapa pelarut organik. Terdapat pelbagai kaedah pengeringan, biasanya termasuk menggunakan ketuhar, pengering inframerah atau pengering gelombang mikro. Proses pengeringan memerlukan kawalan suhu dan masa yang sesuai untuk memastikan bahan meruap dikeluarkan sepenuhnya tanpa menjejaskan prestasi lekatan antara pes kuprum dan substrat, serta struktur dalaman pes kuprum.
3, kelebihan prestasi papan litar tampal tembaga
(1) Prestasi kekonduksian yang sangat baik
Tembaga itu sendiri adalah logam dengan kekonduksian yang sangat baik, kedudukan antara teratas dari segi kekonduksian elektrik di kalangan logam biasa. Dalam papan litar tampal kuprum, talian konduktif yang dibentuk oleh tampal kuprum yang telah dikadarkan dan diproses dengan betul boleh mengurangkan rintangan dan meningkatkan kecekapan penghantaran semasa dengan berkesan. Berbanding dengan proses pembuatan papan litar tradisional seperti etsa, papan litar tampal tembaga mempunyai kelebihan yang ketara dalam kekonduksian. Kaedah etsa tidak dapat dielakkan akan menyebabkan kerosakan tertentu pada permukaan kerajang tembaga yang dikekalkan semasa proses mengeluarkan kerajang tembaga yang berlebihan, meningkatkan rintangan; Papan litar tampal kuprum membentuk garisan konduktif melalui pencetakan terus dan pensinteran, mengurangkan kerosakan ini dan menjadikan kekonduksian garis konduktif lebih dekat dengan kekonduksian yang wujud bagi kuprum. Sebagai contoh, papan litar tampal kuprum yang disediakan menggunakan proses tertentu boleh mempunyai kerintangan rendah bagi lapisan pengalir serendah 2.26 × 10 ⁻⁸ω/m (kuprum tulen mempunyai kerintangan 1.75 × 10 ⁻⁸ω/m), yang boleh memenuhi keperluan tinggi untuk kekonduksian dalam aplikasi peranti elektronik dan}}}} tinggi{9} talian penghantaran berkelajuan tinggi.
(2) Prestasi pelesapan haba yang baik
Semasa pengendalian peranti elektronik, penjanaan haba adalah masalah biasa, terutamanya dalam sistem elektronik bersepadu-berkuasa tinggi,-tinggi. Prestasi pelesapan haba secara langsung menjejaskan kestabilan dan hayat perkhidmatan peralatan. Tembaga mempunyai kekonduksian terma yang baik, dan garis konduktif tampal kuprum dalam papan litar tampal kuprum boleh memindahkan haba yang dihasilkan oleh komponen elektronik dengan berkesan semasa mengalirkan arus. Bagi sesetengah papan litar yang menggunakan tampal kuprum melalui-teknologi lubang palam lubang atau tampal kuprum, haba boleh dihantar dengan cepat ke lapisan lain atau peranti pelesapan haba papan litar melalui tampal kuprum yang diisi melalui lubang, meningkatkan kecekapan pelesapan haba keseluruhan papan litar. Dalam papan litar lekapan lampu LED berkuasa tinggi-, proses lubang palam tampal kuprum meningkatkan kawasan kekonduksian terma dengan banyak. Tiang kuprum boleh dengan cepat memindahkan haba ke bahagian lain papan litar. Digabungkan dengan pes kuprum kekonduksian haba yang tinggi (pekali kekonduksian terma 8w/mk), ia boleh mengurangkan suhu operasi cip LED dengan berkesan, memanjangkan hayat perkhidmatan lekapan, dan meningkatkan kecekapan bercahaya.
(3) Kekuatan struktur yang lebih tinggi
Dalam proses pengeluaran papan litar tampal tembaga, selepas pensinteran, tampal tembaga membentuk ikatan yang kuat antara zarah serbuk tembaga, membentuk struktur konduktif dengan kekuatan tertentu pada substrat. Untuk papan litar yang menggunakan tampal kuprum melalui-teknologi lubang atau lubang palam, selepas tampalan kuprum yang diisi dalam lubang-mengakar, ia adalah seperti membina bar keluli di dalam papan litar, dengan ketara meningkatkan sifat mekanikal seperti rintangan lentur dan rintangan getaran papan litar. Kekuatan struktur yang lebih tinggi ini membolehkan papan litar tampal kuprum menyesuaikan diri dengan lebih baik kepada persekitaran penggunaan yang kompleks, mengekalkan integriti dan kestabilan litar walaupun di bawah kesan luaran tertentu, dan mengurangkan kegagalan litar yang disebabkan oleh kerosakan mekanikal. Dalam sesetengah bidang seperti peralatan kawalan industri dan elektronik automotif, peralatan mungkin tertakluk kepada daya luaran seperti getaran dan hentaman semasa operasi. Papan litar tampal tembaga, dengan kekuatan struktur yang baik, boleh berfungsi dengan pasti untuk memastikan operasi normal peralatan.
(4) Kelebihan alam sekitar
Proses pembuatan papan litar tradisional, seperti etsa, menghasilkan sejumlah besar cecair sisa, yang mengandungi sejumlah besar ion kuprum dan asid menghakis. Rawatan pasca-adalah sukar dan mempunyai kesan yang besar terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia. Proses pengeluaran papan litar tampal tembaga agak mesra alam. Semasa penyediaan dan percetakan pes tembaga, tidak perlu menggunakan sejumlah besar bahan kimia berbahaya, dan sisa yang dihasilkan semasa proses pengeluaran adalah agak kecil. Pada masa yang sama, penggunaan teknologi pensinteran terlindung gas boleh menghapuskan aplikasi meluas sebatian anti-pengoksidaan, mengelakkan pencemaran bahan mentah yang berlebihan dan secara keseluruhan mengurangkan kesan negatif terhadap alam sekitar, yang memenuhi keperluan pembangunan industri pembuatan elektronik moden untuk perlindungan hijau dan alam sekitar.