في الوقت الحاضر، يقوم مصنعو لوحات الدوائر الإلكترونية بإغراق السوق بمختلف مشكلات الأسعار والجودة التي لا ندركها تمامًا. لذا فإن السؤال الواضح الذي نواجهه هو كيفية اختيار المواد اللازمة لمعالجة لوحة PCB متعددة الطبقات؟ المواد المستخدمة عادة في المعالجة هي شرائح مغطاة بالنحاس، والفيلم الجاف، والحبر. وفيما يلي مقدمة موجزة لهذه المواد.
شرائح مكسوة بالنحاس
يُعرف أيضًا باسم اللوحة المكسوة بالنحاس على الوجهين. تعتمد قدرة رقائق النحاس على الالتصاق بقوة بالركيزة على المادة اللاصقة، وتعتمد قوة تقشير الصفائح المغطاة بالنحاس بشكل أساسي على أداء المادة اللاصقة. السماكات المستخدمة بشكل شائع للصفائح المغطاة بالنحاس هي 1.0 مم، 1.5 مم، و2.0 مم.
أنواع ثنائي الفينيل متعدد الكلور/الصفائح المغطاة بالنحاس
هناك العديد من طرق التصنيف للشرائح المغطاة بالنحاس. بشكل عام، وفقًا لمواد التعزيز المختلفة للوح، يمكن تقسيمها إلى خمس فئات: القائمة على الورق، والقائمة على القماش المصنوع من الألياف الزجاجية، والقائمة على المركب (سلسلة CEM)، والقائمة على اللوحة متعددة الطبقات، والقائمة على المواد الخاصة (السيراميك، واللب المعدني، وما إلى ذلك). إذا كان التصنيف يعتمد على مادة لاصقة الراتنج المستخدمة في اللوحة، فإن CCLs الورقية شائعة الاستخدام تشمل راتنجات الفينول (XPC، XXXPC، FR-l، FR-2، إلخ)، وراتنجات الإيبوكسي (FE-3)، وراتنجات البوليستر، وأنواع مختلفة. تشتمل CCLs المعتمدة على القماش المصنوع من الألياف الزجاجية شائعة الاستخدام على راتنجات الإيبوكسي (FR-4، FR-5)، والذي يعد حاليًا النوع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع من القماش المصنوع من الألياف الزجاجية.
مواد لوحة PCB المغطاة بالنحاس
هناك أيضًا مواد خاصة أخرى تعتمد على الراتنج (مع قماش من الألياف الزجاجية، وألياف البوليميد، والأقمشة غير المنسوجة، وما إلى ذلك كمواد تقوية): راتنجات التريازين المعدلة بالبيسماليميد (BT)، راتنجات البولياميد إيميد (PI)، راتنجات ثنائي الفينيل أسيل (PPO)، راتنجات أنهيدريد ستايرين الماليك (MS)، راتنجات البولي أوكسو أسيد، راتنجات البولي أوليفين، إلخ. مصنفة حسب مثبطات اللهب لـ CCLs، هناك نوعان من اللهب لوحات مثبطة وغير مثبطة للهب. في السنوات الأخيرة، مع تزايد الاهتمام بالقضايا البيئية، تم تطوير نوع جديد من CCL مثبطات اللهب التي لا تحتوي على الهالوجينات، تسمى "CCL مثبطات اللهب الخضراء". مع التطور السريع لتكنولوجيا المنتجات الإلكترونية، مطلوب من CCLs أن يكون لها أداء أعلى. لذلك، من تصنيف أداء CCLs، يمكن تقسيمها أيضًا إلى CCLs ذات أداء عام، وCCLs ثابتة العزل الكهربائي منخفضة، وCCLs عالية المقاومة للحرارة، ومعامل التمدد الحراري المنخفض (تستخدم بشكل عام لركائز الحزمة)، وأنواع أخرى.
بالإضافة إلى مؤشرات أداء الصفائح المغطاة بالنحاس، فإن المواد الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار عند معالجة الألواح متعددة الطبقات من ثنائي الفينيل متعدد الكلور هي درجة حرارة التزجج لشرائح ثنائي الفينيل متعدد الكلور المغطاة بالنحاس. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى منطقة معينة، تتغير الركيزة من "الحالة الزجاجية" إلى "الحالة المطاطية". تسمى درجة الحرارة في هذا الوقت بدرجة حرارة التزجج (TG) للوحة. بمعنى آخر، TG هي أعلى درجة حرارة (％) تحافظ عندها المادة الأساسية على صلابتها. وهذا يعني أنه في ظل درجات الحرارة المرتفعة، لا تظهر المواد الأساسية العادية ظواهر مثل التليين والتشوه والذوبان فحسب، بل تتجلى أيضًا في الانخفاض الحاد في الخواص الميكانيكية والكهربائية.
عملية لوحة PCB المكسوة بالنحاس
إن TG العام للوحة معالجة اللوحة متعددة الطبقات PCB أعلى من 130T، و TG العالي أكبر بشكل عام من 170 درجة، و TG المتوسط أكبر تقريبًا من 150 درجة. عادةً ما تسمى اللوحات المطبوعة بقيمة TG البالغة 170 باللوحات المطبوعة ذات TG العالية. عندما يتم زيادة TG للركيزة، يتم تحسين مقاومة الحرارة، ومقاومة الرطوبة، والمقاومة الكيميائية، واستقرار اللوحة المطبوعة. كلما ارتفعت قيمة TG، كان أداء مقاومة درجات الحرارة لمواد اللوحة أفضل، خاصة في العمليات الخالية من الرصاص حيث يتم استخدام TG العالي على نطاق أوسع.
مع التطور السريع للتكنولوجيا الإلكترونية وزيادة سرعة معالجة المعلومات ونقلها، من أجل توسيع قنوات الاتصال ونقل الترددات إلى المناطق عالية التردد، من الضروري أن تحتوي المواد الأساسية لمعالجة لوحة PCB متعددة الطبقات على ثابت عازل أقل (e) وفقدان عازل منخفض TG. فقط عن طريق تقليل e يمكن الحصول على سرعة انتشار عالية للإشارة، وفقط عن طريق تقليل TG يمكن تقليل خسارة انتشار الإشارة.
بفضل دقة اللوحات المطبوعة وتعدد طبقاتها وتطوير BGA وCSP وغيرها من التقنيات، وضعت مصانع معالجة الألواح متعددة الطبقات PCB متطلبات أعلى لاستقرار الأبعاد للصفائح المغطاة بالنحاس. على الرغم من أن الاستقرار الأبعاد للصفائح المغطاة بالنحاس يرتبط بعملية الإنتاج، إلا أنه يعتمد بشكل أساسي على المواد الخام الثلاثة التي تشكل الصفائح المغطاة بالنحاس: الراتنج، ومواد التسليح، ورقائق النحاس. الطريقة الشائعة هي تعديل الراتينج، مثل راتنجات الإيبوكسي المعدلة؛ تقليل نسبة الراتنج، ولكن هذا سوف يقلل من العزل الكهربائي والخصائص الكيميائية للركيزة؛ إن تأثير رقائق النحاس على ثبات أبعاد الصفائح المغطاة بالنحاس صغير نسبيًا.
في عملية معالجة لوحة PCB متعددة الطبقات، مع تعميم واستخدام مقاومة اللحام الحساسة للضوء، من أجل تجنب التداخل المتبادل وإنتاج الظلال بين الجانبين، يجب أن تتمتع جميع الركائز بوظيفة الحماية من الأشعة فوق البنفسجية. هناك العديد من الطرق لحجب الأشعة فوق البنفسجية، وبشكل عام، يمكن تعديل واحد أو اثنين من قماش الألياف الزجاجية وراتنج الإيبوكسي، مثل استخدام راتنجات الإيبوكسي مع UV-BLOCK ووظيفة الكشف البصري التلقائي.
