でプリント基板の分野製造業、電子製品は小型化と高性能化を目指して絶えず発展しており、多層プリント基板の応用はますます普及しています。. 16 層プリント基板は、複雑な回路設計のニーズを満たす能力があるため、通信、コンピュータ、航空宇宙などの多くのハイエンド分野で広く使用されています。-ラミネートプロセスは、多層プリント基板の製造プロセスの中核として、プリント基板の品質と性能に決定的な役割を果たします。{5}中でも、ラミネート温度曲線の正確な制御は、層間接着強度、寸法安定性、電気的性能などの重要な指標に直接影響するため、最も重要です。
16層プリント基板積層プロセスの概要
16 層プリント回路基板の積層には、慎重に処理された内部回路基板、半硬化シート、および外部銅箔の 16 層を特定の積層順序で積層することが含まれます。その後、高温高圧条件下で半硬化シート中の樹脂を十分に流動させて硬化させ、全体を強固に接着させます。このプロセスは単純に見えるかもしれませんが、実際には、材料科学、熱力学、流体力学などの複数の分野からの複雑な知識が必要です。リンクにずれがあると、プリント基板の層間剥離、反り、ボイドなどの重大な品質問題が発生する可能性があります。
積層材料の特性が温度曲線に及ぼす影響
16層プリント基板の積層では、主に内基板材料、半硬化シート、銅箔が使用されます。材料が異なれば、熱膨張係数、ガラス転移温度、樹脂の硬化特性も異なり、これらによってラミネートプロセス中に一致させる必要がある温度曲線が決まります。
内部基板の材料には FR-4 などのエポキシ樹脂ベースの材料が使用されることが多く、その熱膨張係数は方向によって異なります。加熱プロセス中に、温度が急激に変化したり不均一に変化すると、内部基板に大きな熱応力が生じ、回路の変形や破損につながる可能性があります。層間接着材である半硬化シートの樹脂は、特定の温度範囲内で軟化・流動し始め、高温で架橋・硬化反応を起こします。銅箔は電気伝導性、熱伝導性に優れていますが、温度変化による熱膨張・収縮が起こり、熱膨張係数が基板材料の熱膨張係数と一致しないため、層間界面に応力が集中しやすくなります。
例えば、半硬化フィルム中の樹脂の硬化温度範囲が狭い場合、高温や低温による硬化不完全や過硬化の問題を回避しながら、樹脂が適切な温度範囲内で完全に硬化するように、ラミネート温度曲線の設計において昇温速度や絶縁時間を正確に制御する必要があります。
16 層プリント基板ラミネートの温度曲線の主要段階
加熱段階：室温から徐々に温度を上げていきます。この段階の主な目的は、半硬化シート内の樹脂を軟化させ、ある程度の流動性を持たせ、その後の圧力下で各層間の小さな隙間を埋めることができるようにすることです。加熱速度の制御は非常に重要であり、通常は 1.5 ～ 2 度/分で制御することが推奨されます。昇温速度が速すぎると、大きな温度勾配により材料内部に大きな熱応力が発生し、内部回路の変形や基板からの銅箔の剥がれ等が発生する可能性があります。加熱速度が遅すぎると、生産サイクルが長くなり、生産効率が低下します。
絶縁段階: 半硬化樹脂の硬化反応のピーク温度範囲まで温度が上昇すると、一定時間、通常は 60-90 分間、一定の温度を維持する必要があります。この段階で、樹脂は架橋および硬化反応を起こし、各層の材料をしっかりと結合する三次元網目構造を形成します。-絶縁温度の精度は樹脂の硬化度や接着強度に直接影響します。温度が高すぎると、樹脂が過度に固化し、材料が脆くなり、機械的特性が低下する可能性があります。温度が低く、硬化が不完全で層間の接着が不十分で、剥離が発生しやすい。 16 層プリント基板の場合、層の数が多いため、熱の伝達と分布は比較的複雑です。各層の硬化効果を一貫して確保するには、絶縁段階で基板全体の温度を均一にすることがさらに重要です。
冷却段階：断熱完了後、積層板を冷却して固化させるために温度を徐々に下げる必要があります。冷却速度も厳密に制御する必要があり、通常は 2 ～ 3 度/分です。過剰な冷却速度は、積層板内部に大きな収縮応力を引き起こし、プリント基板の反りや変形を引き起こし、ひどい場合には回路の破損を引き起こす可能性があります。冷却が遅すぎると生産効率に影響します。冷却プロセス中は、外部条件の変化によって引き起こされる積層板の品質への悪影響を避けるために、環境温度と湿度の安定性にも注意を払う必要があります。