El vertiginoso desarrollo de la industria electrónica impone exigencias cada vez mayores a la industria de fabricación de PCB (placas de circuito impreso), incluyendo un aumento constante en el número de capas de las placas, una densidad de trazado cada vez más alta y capas internas cada vez más delgadas, todo lo cual conduce a una creciente importancia deapilamiento de capasy tecnología de laminación.
Para evitar que se produzcan problemas de calidad durante el proceso de laminación, como desalineaciones, normalmente se requiere una fusión previa al apilamiento de capas durante el proceso multicapa.Proceso de fabricación de PCBEn comparación con la tecnología de fusión tradicional, la tecnología de fusión moderna presenta ventajas de alta eficiencia, fácil operación y bajo costo, lo que la hace accesible para la fabricación de PCB multicapa. Partiendo de las tecnologías fundamentales de fabricación de PCB por fusión, este artículo analizará los factores de parámetros que afectan el efecto de fusión y el nivel de aplicación de la tecnología de fusión, y proporcionará una referencia fiable con los parámetros de fusión óptimos obtenidos.
Principios de la tecnología de fusión
Como una tecnología tradicional, la tecnología de remachado se ha aplicado ampliamente en la fabricación de placas PCB. Sin embargo, la tecnología de remachado también presenta algunas desventajas, como el alto costo de la placa PCB debido al elevado costo de los remaches, el desalineamiento causado por la deformación de la placa de circuito, la facilidad con la que se puede dañar la plantilla, la hendidura en forma de remache en la placa de circuito, etc. Como resultado, la tecnología de fusión se ha utilizado de forma constante para reemplazar la tecnología de remachado.
Dependiendo de la propiedad de fusión del preimpregnado de resina epoxi, la tecnología de fusión funciona haciendo que el preimpregnado se derrita a una cierta temperatura, de modo que la resina epoxi en fase B se convierta en resina epoxi en fase C, con las capas internas unidas mediante adhesivos. La fusión es uno de los procesos más importantes durante la laminación y su rendimiento determina directamente el comportamiento de la laminación. Los elementos clave relacionados con la tecnología de fusión incluyen:
• Precisión del sistema de posicionamiento
El tipo de sistema de posicionamiento está directamente asociado con la precisión de alineación entre las capas internas, lo que a su vez influye en el porcentaje de tasa de aprobación. Los sistemas de posicionamiento excelentes deben ser estables, confiables y altamente repetibles.
• Diseño Fusion Point
El punto de fusión es un aspecto esencial en lo que respecta a la tecnología de fusión, con numerosas formas como cuadrada, circular y ovalada. El punto de fusión debe ser adecuado en términos de área, ya que los puntos de fusión con un área demasiado pequeña tienden a producir una soldadura por fusión poco sólida, mientras que los puntos de fusión con un área demasiado grande tienden a provocar penetración de la imagen, lo que posiblemente cause manchas blancas, conexiones flojas entre las capas internas o delaminación.
• Planitud del equipo
La planitud del equipo influye en la angularidad de la placa PCB durante el procedimiento de fusión, en la distribución de fuerzas durante el procedimiento de fusión y en el equilibrio de momentos. Las irregularidades provocarán que la placa de circuito se deforme, lo que a su vez ocasionará un desalineamiento entre las capas.
• Control de temperatura y tiempo
En el proceso de implementación de la tecnología de fusión, la temperatura y el tiempo deben controlarse y manejarse cuidadosamente para evitar quemaduras, manchas blancas, desoldaduras y envejecimiento. Además, la apilación de capas de la placa PCB también desempeña un papel significativo en la determinación del efecto de fusión.
Factores que afectan el rendimiento de fusión en la fabricación de PCB de fusión
• Unión por soldadura por fusión
Los diferentes enlaces de fusión y efectos de fusión se resumen en la siguiente tabla, adaptados a distintos tipos de uniones de soldadura por fusión.
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Forma de junta de soldadura por fusión
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Entre L1/2 y PP
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Entre L3/4 y PP
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Entre L5/6 y PP
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Bono promedio
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| Círculo |
6,19 |
4,51 |
5,99 |
5,62 |
| 5,81 |
4,82 |
6,07 |
| 6,06 |
5,38 |
5,77 |
| Rectángulo |
9,77 |
7,89 |
9,46 |
8,71 |
| 9,90 |
6,78 |
9,58 |
| 8,75 |
6,94 |
9,32 |
Según la tabla mostrada arriba, debido a que el área de la unión de soldadura por fusión rectangular es tres veces mayor que la de la unión de soldadura por fusión circular, el enlace generado por la unión de soldadura por fusión rectangular es obviamente mayor que el generado por la unión de soldadura por fusión circular. No obstante, el flujo de resina generado por la unión de soldadura por fusión rectangular es mucho mayor que el generado por la unión de soldadura por fusión circular. Cuando el flujo de resina es demasiado grande, una parte del lateral de la placa puede quedar más alta que la propia placa, lo que posiblemente cause una presión virtual sobre el lateral de la placa. En cuanto a los productos de PCB de tamaño pequeño, debido a que los puntos de fusión diseñables son muy limitados y las uniones de soldadura por fusión circulares presentan un área pequeña, el enlace de fusión será insuficiente. Como resultado, se debe elegir la unión de soldadura por fusión rectangular y se deben diseñar cuidadosamente las posiciones de fusión. Con un desplazamiento adecuado de la placa hacia el interior, se puede eliminar el defecto de exceso de flujo de resina.
• Temperatura de fusión
Cuando la temperatura de fusión alcanza los 300 °C, el área de expansión de fusión es relativamente grande y el efecto de fusión se ve seriamente afectado. Cuando la temperatura de fusión alcanza los 270 °C, el área de expansión de fusión es irregular, con riesgo de grietas y con el efecto de fusión seriamente afectado. Cuando la temperatura de fusión alcanza los 285 °C, la expansión de fusión es uniforme y no hay riesgo de grietas, lo que conduce a un efecto de fusión óptimo. Por lo tanto, se puede concluir que, con el mismo tiempo de fusión y la misma apilación de capas, 285 °C es la mejor temperatura de fusión para la fabricación de PCB multicapa.
• Tiempo de fusión
A la misma temperatura de fusión y con la misma pila de capas, diferentes tiempos de fusión afectan el área de expansión de la fusión y el efecto de fusión. Cuando el tiempo de fusión es de 12 segundos, el área de expansión de la fusión es desigual, con riesgo de grietas y un efecto de fusión deficiente. Cuando el tiempo de fusión es de 18 segundos, el área de expansión de la fusión es grande, con un mal efecto de fusión. Cuando el tiempo de fusión es de 15 segundos, la expansión de la fusión es uniforme, sin riesgo de grietas y con un efecto de fusión óptimo. Por lo tanto, a la misma temperatura de fusión y con la misma pila de capas, 15 segundos es un tiempo de fusión óptimo para la fabricación de PCB multicapa. Un tiempo de fusión demasiado largo o demasiado corto producirá un mal efecto de fusión.
• Apilamiento de capas
A la misma temperatura y tiempo de fusión, diferentes apilamientos de capas determinan el área de fusión y el efecto de fusión. A la misma temperatura y tiempo de fusión, el área de expansión de la fusión es uniforme y sin grietas cuando se aplica el preimpregnado 2116, lo que conduce a un efecto de fusión óptimo. A la misma temperatura y tiempo de fusión, el área de expansión de la fusión es uniforme pero con grietas cuando se aplica el preimpregnado 7628. Esto indica que, a la misma temperatura y tiempo de fusión, cuanto más delgado es el preimpregnado, mejor será el efecto de fusión. Por lo tanto, se puede concluir que el apilamiento de capas con preimpregnado 2116 o inferior es adecuado para la implementación de la tecnología de fusión durante la fabricación de PCB multicapa.
De acuerdo con el análisis presentado en este artículo, existen muchos factores que afectan el efecto de fusión: la forma de la junta de soldadura por fusión, la temperatura de fusión, el tiempo de fusión y la apilación de capas. La junta de soldadura por fusión rectangular ofrece un mejor efecto de fusión que la junta de soldadura por fusión circular. Con la misma apilación de capas y el mismo tiempo de fusión, cuanto mayor sea la temperatura de fusión, mayor será el área de expansión de la fusión. Una temperatura de fusión demasiado baja provocará que el área de expansión de la fusión sea irregular y con riesgo de grietas. Cuanto más largo sea el tiempo de fusión, mayor será el área de expansión de la fusión. Cuando el tiempo de fusión supera los 15 segundos, el área de expansión de la fusión se amplía y se genera un mal efecto de fusión. Cuanto más delgada sea la estructura del preimpregnado, más uniforme será la expansión de la fusión. Por lo tanto, el preimpregnado 2116 o inferior es el más adecuado para la fusión.
