L'actualité PCB - Introduction à la méthode de traitement de carte de circuit imprimé en céramique

Il existe de nombreux types de produits en céramique PCB technologie de fabrication dans l'usine de carte de circuit imprimé. On dit qu'en raison de la céramique électronique, il existe plus de 30 méthodes de processus de fabrication, telles que le pressage à sec, le jointoiement, l'extrusion, l'injection, la coulée et le pressage isostatique, etc. le substrat est de type "plat" (carré ou Wafer), la forme n'est pas complexe, le processus de fabrication pour le moulage et le traitement par voie sèche est simple et peu coûteux, Par conséquent, la plupart utilisent la méthode de moulage par moulage à sec. Le processus de fabrication de céramiques électroniques plates pressées à sec comporte principalement trois éléments, à savoir le formage de l'ébauche, le frittage et la finition de l'ébauche et la formation de circuits sur le substrat.

1. Fabrication de pièces vertes (moulage)

On utilise des poudres d'alumine de haute pureté (Al2O3 à 95%) (différentes tailles de particules sont requises selon l'utilisation et le procédé de fabrication, par example de quelques microns à quelques dizaines de microns) et des additifs (principalement des liants, des dispersants, etc.) pour former des "slurries" ou des matériaux de traitement.

(1) La méthode de pressage à sec produit des pièces vertes (ou « entités vertes»).

L'ébauche pressée à sec est l'utilisation d'alumine de haute pureté (la teneur en alumine des céramiques électroniques est supérieure à 92%, la plupart utilisent 99%) en poudre (la taille des particules utilisées pour le pressage à sec ne doit pas dépasser 60 μm pour l'extrusion. La taille des particules de la poudre, telles que la coulée, l'injection, etc., doit être contrôlée à moins de 1 μm) avec des quantités appropriées de plastifiant et de liant, Le compactage à sec est effectué après mélange. Actuellement, les descendants de carrés ou de disques peuvent atteindre 0,50 mm, voire 0,3 mm (par rapport à la taille de la plaque).

Les ébauches pressées à sec peuvent être usinées avant le frittage, telles que l'usinage et le perçage des dimensions extérieures, mais il faut prendre soin de compenser le rétrécissement dimensionnel causé par le frittage (rétrécissement dimensionnel accru).

(2) Méthode de coulée pour la fabrication de pièces vertes.

Liquide de colle (poudre d'alumine + solvant + Dispersant + adhésif + plastifiant, etc. mélange homogène + tamisage) Fabrication + coulée (colle appliquée sur métal ou polyester résistant à la chaleur sur la machine de coulée) Levée) + séchage + finition (peut également être réalisée par ouverture de pores, etc.) + dégraissage + frittage, etc. L'automatisation et la production de masse peuvent être réalisées.

2. Frittage et finition de billettes brutes. La partie crue du substrat céramique nécessite généralement un "frittage" et est terminée après frittage.

(1) frittage de billettes brutes.

Le "frittage" d'un flan céramique signifie l'élimination des cavités, de l'air, des impuretés et des matières organiques dans le flan (volume) par un processus de "frittage", tel que le pressage à sec pour volatiliser, brûler et extruder, et l'élimination des particules d'alumine. Le processus d'obtention d'un contact étroit ou d'un collage (Collage) pour former une croissance, de sorte que la perte de poids, le rétrécissement dimensionnel, la déformation de la forme, l'augmentation de la résistance à la compression et la réduction de la porosité se produisent après le frittage des ébauches en céramique (ébauches cuites). Le procédé de frittage d'une ébauche céramique comprend: 1. Méthode de frittage à pression normale, frittage sans pression apportera une grande déformation, etc.; 2. Méthode de frittage sous pression (pression à chaud), frittage sous pression, bien c'est la méthode la plus couramment utilisée pour les produits plats; 3. La méthode de frittage isostatique à chaud utilise des gaz chauds à haute pression pour le frittage. Ses produits caractéristiques sont des produits finis à la même température et pression. Diverses performances sont équilibrées et le coût est relativement élevé. Cette méthode de frittage est fréquemment utilisée pour des produits à valeur ajoutée, ou pour des produits aérospatiaux, de défense et militaires tels que des produits dans le domaine militaire tels que des miroirs, du combustible nucléaire, des canons, etc.

La température de frittage des ébauches d'alumine pressées à sec est principalement comprise entre 1200 et 1600 degrés Celsius (en ce qui concerne la composition et le fondant).

(2) finition des ébauches frittées (cuites).

La plupart des ébauches céramiques frittées nécessitent une finition. Le but est: 1. On obtient une surface plane. Lors du frittage à haute température de la billette crue, des déformations et des irrégularités (concavité et convexité) ou des rugosités et différences excessives, etc., dues à un déséquilibre de la répartition des particules, des vides, des impuretés, des matières organiques, etc. dans la billette crue. Ces défauts peuvent être résolus par une finition de surface; 2. Obtenez une surface très lisse, comme un miroir, ou Améliorez la lubrification (résistance à l'usure).

Le traitement de polissage de surface consiste à polir une surface, étape par étape, d'un abrasif grossier à un abrasif fin, à l'aide d'un matériau de polissage tel que SiC, B4C ou d'une pâte diamantée. D'une manière générale, elle est réalisée principalement par l'utilisation de poudre d'Alo ou de gypse adamantin, ou par traitement au laser ou aux ultrasons.

(3) Traitement fort (acier).

Après le polissage de la surface, afin d'améliorer la résistance mécanique (telle que la résistance à la flexion, etc.), une couche de composé de silicium peut être enduite par des méthodes telles que le revêtement sous vide par faisceau d'électrons, le revêtement sous vide par pulvérisation, le dépôt chimique en phase vapeur, Et par 1200 ° C ~ 1600 ° c Traitement thermique peut améliorer considérablement la résistance mécanique des ébauches en céramique!

3. Le motif conducteur (circuit) est formé sur le substrat

Pour usiner et former des motifs conducteurs (circuits) sur un substrat en céramique, il est nécessaire de fabriquer d'abord un substrat en céramique recouvert de cuivre, puis une carte de circuit imprimé en céramique selon la technologie du processus de carte de circuit imprimé.

(1) former un substrat en céramique recouvert de cuivre. Il existe actuellement deux méthodes de formation de substrats en céramique revêtue de cuivre.

1. Méthode de laminage. C'est le pressage à chaud d'une feuille de cuivre avec un substrat en céramique d'alumine oxydée sur une face. C'est - à - dire, la surface de la céramique est traitée (par exemple, laser, plasma, etc.), une surface activée ou rugueuse est obtenue, puis stratifiée selon "feuille de cuivre + couche adhésive résistant à la chaleur + céramique + couche adhésive résistant à la chaleur + feuille de cuivre", après frittage à 1020 ° C ~ 1060 ° C, un stratifié en céramique de cuivre double face est formé.

2. Méthode de placage. Après le traitement plasma du substrat en céramique, "film de titane pulvérisé + film de nickel pulvérisé + film de cuivre pulvérisé, puis électrodéposition conventionnelle du cuivre à l'épaisseur de cuivre désirée, c'est - à - dire la formation d'un substrat en céramique de cuivre recouvert double face.

(2) fabrication de cartes PCB en céramique simple et double face. Selon les techniques traditionnelles de fabrication de PCB, des substrats en céramique de cuivre sont recouverts d'un et de deux côtés.

(3) fabrication de panneaux multicouches en céramique.

1. Les panneaux simples et doubles sont enduits à plusieurs reprises d'une couche isolante (oxyde d'aluminium), frittés, câblés, frittés pour former un panneau multicouche ou finis avec la technologie de bande coulée.

2. Le panneau multicouche en céramique est fabriqué par la méthode de coulée. Les bandes brutes sont formées sur la machine de coulée, puis percées, bloquées (colle conductrice, etc.), imprimées (circuits conducteurs, etc.), coupées, laminées et pressées isostatiquement pour former une plaque multicouche en céramique. La figure 1 montre un condensateur multicouche en feuille de céramique fini.

Remarque: procédé de coulée liquide de colle (poudre d'alumine + solvant + Dispersant + liant + plastifiant, etc. mélange uniforme + tamisage) Fabrication + coulée (distribution uniforme de la colle sur la machine de coulée enduite de métal ou de ruban polyester résistant à la chaleur) + séchage + finition + dégraissage + frittage, etc.

En résumé, la plaque d'impression en céramique appartient à la catégorie des cartes PCB, et est également le résultat de la dérivation et de l'extension des progrès du développement de l'usine de PCB. À l'avenir, ils pourraient devenir l'un des types importants dans le domaine des PCB. En raison du fait que la plaque d'impression en céramique a le meilleur moyen d'isolation thermique, un point de fusion élevé et une stabilité dimensionnelle thermique, la plaque d'impression en céramique aura de vastes perspectives de développement dans les applications à haute température et haute conductivité thermique!