Som en nøkkelbærer av elektroniske systemer er den teknologiske innovasjonen til kretskort avgjørende.Kobberpasta kretskort, med sine unike materialapplikasjoner og produksjonsprosesser, har gradvis dukket opp som en fremvoksende kraft innen elektronisk produksjon. Det gir en ny tilnærming til å løse utfordringene i tradisjonell kretskortproduksjon, og demonstrerer betydelige fordeler ved å forbedre kretskortytelsen og optimalisere produksjonsprosessene.
1, Grunnleggende prinsipper og sammensetning av kobberpasta kretskort
Kjernen i kobberpasta kretskort ligger i nøkkelmaterialet til kobberpasta. Kobberpasta lages vanligvis ved å blande kobberpulver med høy-renhet med organiske bindemidler, tilsetningsstoffer osv. Blant dem spiller kobberpulver, som den ledende kropp, en avgjørende rolle i å lede strøm i kretskort på grunn av sin utmerkede ledningsevne. Organiske bindemidler spiller en rolle i å jevnt dispergere kobberpulver og feste det til underlaget, og sikrer at kobberpastaen kan holdes stabilt i den forhåndsbestemte posisjonen under etterfølgende behandling og bruk, og danner pålitelige ledende linjer. Det finnes forskjellige typer tilsetningsstoffer, inkludert reologimidler, antioksidanter, etc., som brukes til å justere flytbarheten til kobberpasta, forhindre at kobberpulver oksiderer under tilberedning og bruk, og sikre kvaliteten og ytelsesstabiliteten til kobberpasta.
Fra et sammensetningsperspektiv er kobberpasta-kretskort basert på substrater, og vanlige substratmaterialer inkluderer keramiske substrater, FR4, etc. Ulike substratmaterialer er egnet for forskjellige bruksscenarier på grunn av deres forskjellige fysiske og kjemiske egenskaper. For eksempel har keramiske underlag god høy temperaturmotstand og høy isolasjonsytelse, noe som gjør dem egnet for elektroniske enheter med strenge krav til varmeavledning og elektrisk ytelse; FR4-substrat er mye brukt i forbrukerelektronikk og andre felt på grunn av dets lave kostnader og modne prosesseringsteknologi. På underlaget trykkes kobberpasta på forhåndsbestemte posisjoner gjennom spesifikke utskriftsprosesser for å danne presise kretsmønstre. Disse mønstrene gjennomgår etterfølgende prosessering som tørking og sintring for å fordampe eller størkne de organiske komponentene i kobberpastaen, og kobberpulveret sinter sammen for å danne tette ledende baner, og konstruerer dermed et komplett ledende system for kretskort.
2, Produksjonsprosessen av kobberpasta kretskort
(1) Fremstilling av kobberpasta
Å lage kobberpasta av høy-kvalitet er det primære trinnet i å lage kobberpasta-kretskort. For det første velges kobberpulver med høy-renhet, som vanligvis kreves over 99 % renhet for å sikre god ledningsevne. Partikkelstørrelsen og fordelingen av kobberpulver har en betydelig innvirkning på egenskapene til kobberpasta. Vanligvis velges kobberpulver med partikkelstørrelser fra 1-50 μm i henhold til spesifikke applikasjonskrav, og forskjellige partikkelstørrelser av kobberpulver blandes i en viss andel gjennom spesifikke prosesser for å optimalisere bulktettheten og konduktiviteten til kobberpasta.
(2) Utskriftsprosess
Utskrift er et avgjørende trinn i nøyaktig overføring av kobberpasta til et underlag for å danne kretsmønstre. De vanligste trykkeprosessene inkluderer silketrykk og trykk med skrapebelegg. Silketrykk er en vanlig metode, som innebærer å lage en silketrykkplate med spesifikke kretsmønstre, plassere kobberpasta på skjermen og bruke et visst trykk på skjermen ved å bruke en skrape for å overføre kobberpastaen gjennom åpningsområdet på skjermen til overflaten av underlaget, og derved danne et kobberpastakretsmønster i samsvar med silmønsteret. I prosessen med silketrykk kan parametere som maskestørrelsen til skjermen, hardheten og trykket til skrapen og utskriftshastigheten alle påvirke kvaliteten på kobberpasta-utskrift, for eksempel linjeklarhet og tykkelsesenhet.
(3) Tørking og sintring
Etter utskrift må kobberpasta-kretskortet tørkes for å fjerne flyktige stoffer som fuktighet og noen organiske løsemidler. Det finnes ulike tørkemetoder, vanligvis inkludert bruk av ovner, infrarøde tørketromler eller mikrobølgeovner. Tørkeprosessen krever kontroll av riktig temperatur og tid for å sikre at flyktige stoffer fjernes fullstendig uten å påvirke adhesjonsytelsen mellom kobberpastaen og underlaget, samt den indre strukturen til kobberpastaen.
3, ytelsesfordeler med kobberpasta kretskort
(1) Utmerket konduktivitetsytelse
Kobber i seg selv er et metall med utmerket ledningsevne, rangert blant de beste når det gjelder elektrisk ledningsevne blant vanlige metaller. I kobberpasta-kretskort kan ledende linjer dannet av kobberpasta som har blitt riktig proporsjonert og behandlet effektivt redusere motstanden og forbedre strømoverføringseffektiviteten. Sammenlignet med tradisjonelle kretskortproduksjonsprosesser som etsing, har kobberpasta kretskort betydelige fordeler i ledningsevne. Etsemetoden vil uunngåelig forårsake viss skade på overflaten av den beholdte kobberfolien under prosessen med å fjerne overflødig kobberfolie, øke motstanden; Kobberpasta-kretskortet danner ledende linjer gjennom direkte trykking og sintring, reduserer denne skaden og gjør ledningsevnen til de ledende linjene nærmere den iboende ledningsevnen til kobber. For eksempel kan kobberpasta kretskort fremstilt ved bruk av spesifikke prosesser ha en lav resistivitet av det ledende laget så lavt som 2,26 × 10 ⁻⁸ω/m (rent kobber har en resistivitet på 1,75 × 10 ⁻⁸ω/m), som kan møte de høye kravene til ledningsevne som{8} elektroniske enheters overføringslinjer og høyhastighetsdatalinjer som{8} høyfrekvente-kretser.
(2) God varmeavledningsytelse
Under drift av elektroniske enheter er varmeutvikling et vanlig problem, spesielt i integrerte elektroniske systemer med høy-effekt og høy-tetthet. Varmeavledningsytelsen påvirker direkte stabiliteten og levetiden til utstyret. Kobber har god varmeledningsevne, og kobberpastaens ledende linjer i kobberpastakretskort kan effektivt overføre varmen som genereres av elektroniske komponenter mens de leder strøm. For noen kretskort som bruker kobberpasta gjennom-hull- eller kobberpasta-plugghullteknologi, kan varme raskt ledes til andre lag eller varmeavledningsenheter på kretskortet gjennom kobberpastaen fylt gjennom hullene, noe som i stor grad forbedrer den totale varmeavledningseffektiviteten til kretskortet. I kretskortet til LED-lysarmaturer med høy-effekt øker prosessen med kobberpasta-plugghull det termiske ledningsevneområdet betraktelig. Kobbersøylen kan raskt overføre varme til den andre siden av kretskortet. Kombinert med kobberpasta med høy varmeledningsevne (termisk konduktivitetskoeffisient på 8w/mk), kan det effektivt redusere driftstemperaturen til LED-brikker, forlenge levetiden til armaturet og forbedre lyseffektiviteten.
(3) Høyere strukturell styrke
I produksjonsprosessen av kobberpasta kretskort, etter sintring, danner kobberpastaen en sterk binding mellom kobberpulverpartiklene, og danner en ledende struktur med en viss styrke på underlaget. For kretskort som bruker kobberpasta gjennom-hull- eller plugghullteknologi, etter at kobberpastaen som er fylt i det gjennomgående-hullet størkner, er det som å bygge stålstenger inne i kretskortet, noe som forbedrer de mekaniske egenskapene som bøyemotstand og vibrasjonsmotstand til kretskortet betydelig. Denne høyere strukturelle styrken gjør det mulig for kobberpasta-kretskort å bedre tilpasse seg komplekse bruksmiljøer, opprettholde kretsintegritet og stabilitet selv under visse ytre påvirkninger, og redusere kretsfeil forårsaket av mekanisk skade. På enkelte områder som industrielt kontrollutstyr og bilelektronikk kan utstyret bli utsatt for ytre krefter som vibrasjoner og slag under drift. Kobberpasta kretskort, med sin gode strukturelle styrke, kan fungere pålitelig for å sikre normal drift av utstyret.
(4) Miljømessige fordeler
Tradisjonelle kretskortproduksjonsprosesser, for eksempel etsing, genererer en stor mengde avfallsvæske, som inneholder en stor mengde kobberioner og etsende syrer. Etter-behandlingen er vanskelig og har en betydelig innvirkning på miljøet og menneskers helse. Produksjonsprosessen av kobberpasta kretskort er relativt miljøvennlig. Under klargjøring og utskrift av kobberpasta er det ikke nødvendig å bruke store mengder skadelige kjemikalier, og avfallet som genereres under produksjonsprosessen er relativt lite. Samtidig kan bruken av gassskjermet sintringsteknologi eliminere den omfattende bruken av anti-oksidasjonsforbindelser, unngå overdreven forurensning av råvarer, og totalt sett redusere den negative påvirkningen på miljøet, som oppfyller utviklingskravene til moderne elektronisk produksjonsindustri for grønn og miljøvern.