Высокопроизводительные покрытия. Часть 4.

автор Автор: Карл Дитц (Karl Dietz) |

Производство покрытий и препрегов.

Производство жесткого базового материала хорошо известно. Оно применяется для высокопроизводительных покрытий и в вкратце его можно описать так: Смола обычно является термореактивной смолой. Смолу и отвердитель (-ли) предварительно смешивают и растворяют в низкокипящих растворителях (кетонах, сложных эфирах, спиртах) и помещают в желоб, через который направляется непрерывная ткань из стеклоткани. Растворенная смола и диспергированные наполнители, которые могут быть, покрывают стеклянную ткань, которая перемещается вверх по обрабатывающей башне через различные температурные зоны, где смола термически, частично отверждается для образования препрега. Растворитель выпаривается и затем сухой препрег сворачивается в большие рулоны. Затем он нарезается на листы. Важно заметить, что также используется и процесс производства препрега без растворителя. Тогда препрег раскладывается как бутерброд между листами меди, отрезанной от большого рулона медной фольги.

Некоторые из этих корпусов помещают в камеры ламинационного пресса, где медный слой покрытия образуется путем полного отверждения смолы и связывания ее с медью при определенном времени/температуре/профиле давления. После процесса покрытия большие части ССL направляются на более мелкие панели. Края панелей скошены для лучшей очистки. Панели с электрическими схемами (внутренние слои) могут затем быть собраны с многослойную плату путем чередования слоев препрега с внутренними слоями, завершая многослойную плату медной фольгой. Эти многослойные структуры разделяются путем разделения листов и вставляются в многослойный пресс, где препрег смягчается, приспосабливается к соседней меди, связывается и полностью отверждается во время цикла прессования. После многослойного покрытия многослойная плата вынимается, ее края очищаются и продолжается процесс работы с многослойной платой (сверление, металлизация сквозных отверстий, проведение схемы на внешнем слое и др.).

Не термореактивные смолы или смолы с недостаточной жизнеспособностью после смешивания компонентов смолы с отверждающим реагентом представляют проблему для многослойного производства. Такие смолы включают PTFE, LCP, полиимиды и другие. Препреги для PTFE были представлены как комбинация PTFE и термореактивных смол. LCP были включены в процесс для многослойных плат с использованием нескольких различных LCP с различными точками плавления/размягчения (то есть по иерархии точек плавления) для избежания размягчения (плавания) завершенных индивидуальных слоев во время процесса соединения. Полиимиды используют препреги, состоящие из полиимида, покрытого акрилатами. Высокопроизводительные не-эпоксидные смолы создают сложности из-за особых условий сверления и операций по удалению излишков. Химикаты, удаляющие избыточные вещества, удаляют излишки смолы при сверлении с медной поверхности внутренних слоев. Эти химикаты были стандартизированы и содержат щелочной калийный перманганат, и любые другие химические особые требования являются препятствием для использования. Особые вещества для удаления излишков для PTFE используются на основе комплексного металлического натрия (тетраэтра).

Гибкие покрытия для всех практических целей полиимидов производятся в различных последовательностях процессов. Ароматические диамины и диангидриды растворяют в растворителе, таком как пиколин, и отбрасывают на ленты или барабаны, где растворитель выпаривают и амидируют, затем происходит имидирование с образованием полиимидной пленки, которая затем отслаивается и стабилизируется (растягивается) для стабильности размеров. Полиимидная пленка может быть обработана с помощью патентованных обработок поверхности для улучшения адгезии меди, а медное покрытие можно сформировать в листах в прессе для ламинирования. Другим вариантом может быть постоянное покрытие полиимидной пленки и медной фольги для формирования роллов гибкого материала основы. Обработка по потоку (нанесение резиста, травление экспозиции и удаление) также может выполняться рулон-к-рулону.

Высокопроизводительные покрытия на основе PTFE также формируются в различных процессах. Начальный материал – это обычно PTFE водная дисперсия. Он может быть смешан с наполнителями. Тканное стекловолокно направляется через желоб, содержащий дисперсию, в которой стекловолокно покрывается дисперсией. Затем покрытая стеклоткань отправляется в обработку, где она достигает такой температуры, при которой вода испаряется и PTFE дисперсия переходит в непрерывную пленку. Этот процесс может повторяться до тех пор, пока нужное соотношение смола/стекло не будет получено. Затем рулон CCL разрезают на листы, переплетают медной фольгой и ламинируют в специализированном ламинирующем прессе, который способен достичь желаемой высокой температуры ламинирования. Непрерывный процесс производства CCL был разработан GIL Technologies и его стоит упомянуть здесь из-за его технических достоинств, хотя по информации, доступной автору, эта технология больше не используется. Процесс включает использование термореактивной смолы (термореактивных полимерный сплав – ТРА), компоненты которого смешиваются без использования растворителя. Полученная в результате смесь покрывается медной фольгой на движущейся ленте. Стекловолокно затем сворачивается в рулон на покрытой смолой меди, наносится еще одно покрытие смолой, затем вторая медная фольга сворачивается поверх покрытия. Затем неотвержденное покрытие отправляется через зону отверждения и сворачивается в рулон, откуда оно может быть разделано на листы. Некоторые из достоинств этого процесса включают низкую стоимость производства (нет производства препрега, нет башни обработки), и способность смешивать компоненты диэлектрического слоя в линию (то есть нет проблем с сроком жизни смолы).

 

 

Источник: журнал The PCB Magazine Январь 2016

 

Назад