芯耀
1967
一、PCB壓合的原理
PCB壓合通過高溫高壓將多層板材粘合固化，形成一體化多層板。其關(guān)鍵材料是半固化片（PP膠片），由環(huán)氧樹脂和玻璃纖維組成。在高溫高壓下，樹脂軟化流動，填充空隙，形成均勻粘結(jié)層，并通過大分子鏈的擴(kuò)散和滲透，實現(xiàn)牢固的化學(xué)鍵合。
PP膠片結(jié)構(gòu)特點及示意圖
| 結(jié)構(gòu)類型 | 內(nèi)容 | 說明 |
| 分子結(jié)構(gòu) | 等規(guī)聚丙烯
(lsotactic PP) |
甲基基團(tuán)沿聚合物主鏈方向一致排列，形成高度結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。 |
| 間規(guī)聚丙烯
(Syndiotactic PP) |
甲基基團(tuán)交替排列，結(jié)晶度較低，性能介于等規(guī)和無規(guī)之間。 | |
| 無規(guī)聚丙烯(Atactic PP) | 甲基基團(tuán)隨機(jī)排列，無定形結(jié)構(gòu)，通常呈現(xiàn)橡膠狀特性，柔韌性好但強(qiáng)度較低。 | |
| 物理結(jié)構(gòu) | 結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū) | PP膠片由結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)組成。結(jié)晶區(qū)提供機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，非結(jié)晶區(qū)賦予柔韌性。 |
| 微觀結(jié)構(gòu) | 球晶(Spherulites) | PP膠片中常見的微觀結(jié)構(gòu)，球晶的大小和分布影響其透明度和物理性能。 |
| 加工結(jié)構(gòu)(如BOPP) | 雙向拉伸 | 經(jīng)雙向拉伸處理后，PP膠片在機(jī)器方向和橫向同時拉伸，分子鏈沿拉伸方向取向，提高強(qiáng)度和透明度。 |
二、PCB壓合的流程
PCB壓合的流程主要包括以下幾個關(guān)鍵步驟：
1.材料準(zhǔn)備
- 芯板：提供機(jī)械支撐，是多層PCB的基礎(chǔ)。
- PP材料：起到粘合作用，是連接各層的關(guān)鍵材料。
- 銅箔：用于形成外層電路，需要具有良好的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性。
- 堆疊與定位
- 按設(shè)計要求將內(nèi)層芯板、PP材料和外層銅箔依次堆疊。
- 使用熱熔或鉚合方法進(jìn)行精確定位，確保各層之間的對齊。
3.層壓與加熱
- 將堆疊好的板材放入壓合機(jī)中。
- 在高溫和高壓的條件下，PP中的樹脂開始軟化并流動，填充芯板之間的空隙，實現(xiàn)各層之間的緊密結(jié)合。
壓合機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖說明
| 部件名稱 | 功能描述 |
| 加熱板 | 上下加熱板用于提供均勻的熱量，使半固化片熔化并與銅箔緊密結(jié)合 |
| 壓力裝置 | 包括液壓缸、液壓泵和壓力傳感器，用于對上模板施加精確的壓力。 |
| 真空系統(tǒng) | 通過真空泵抽真空，排出材料間的空氣，確保壓合過程中無氣泡 |
| 控制系統(tǒng) | 包括PLC控制器、人機(jī)界面和傳感器，用于精確控制溫度、壓力和時間 |
| 工作臺 | 固定待壓合的材料，確保其在壓合過程中的穩(wěn)定性。 |
| 冷卻系統(tǒng) | 用于壓合完成后快速冷卻材料，確保成型效果。 |
4.冷卻與固化
- 壓合完成后，將板材冷卻至室溫，使樹脂固化，形成穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)。
- 冷卻過程需要嚴(yán)格控制溫度和壓力，以避免因不均勻冷卻導(dǎo)致的翹曲或分層。
5.后處理
- 檢測：進(jìn)行尺寸檢測、電路連接測試和外觀檢查。
- 修整：對板材進(jìn)行修剪和打磨，確保尺寸符合設(shè)計要求。
三、壓合工藝的重要性
1.增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性
- 壓合工藝通過高溫高壓將各層緊密結(jié)合，增強(qiáng)多層板的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
- 防止翹曲與變形，確保電路板在后續(xù)組裝和使用中的可靠性。
2.影響電氣性能與阻抗特性
3.關(guān)乎熱管理與散熱性能
- 層壓工藝選擇的材料和層壓后的密實度會影響PCB的熱導(dǎo)性。
- 優(yōu)質(zhì)的層壓工藝能夠提供更好的熱傳導(dǎo)性，確保熱量從發(fā)熱元件有效傳遞到PCB表面。
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