Pelat tembaga tebal banyak digunakan di bidang dengan persyaratan tinggi untuk pembuangan arus dan panas, seperti kontrol industri, energi baru, dan elektronik otomotif, karena daya dukung arus dan kinerja pembuangan panasnya yang sangat baik. Namun, selama pemrosesan, karena lapisan tembaga yang tebal, perbedaan koefisien muai panas antara pelat dan lapisan tembaga, konsentrasi tegangan, dan masalah lainnya dapat dengan mudah menyebabkan cacat retak, sehingga mempengaruhi keandalan produk. Untuk secara efektif menghindari risiko retak selama pemrosesan pelat tembaga tebal, tujuh parameter utama yang dijalankan dalam seluruh proses mulai dari persiapan bahan mentah hingga pemrosesan produk jadi perlu dikontrol secara tepat, untuk memastikan integritas struktural dan kinerja pelat tembaga tebal.
1, Parameter karakteristik substrat lembaran
Karakteristik substrat papan secara langsung menentukan potensi ketahanan retak dari pemrosesan pelat tembaga tebal dan merupakan parameter kontrol utama untuk mencegah retak. Perhatian harus diberikan pada ketahanan benturan dan stabilitas termal substrat - substrat dengan ketahanan benturan yang sangat baik dapat menahan tekanan lokal yang disebabkan oleh kekuatan mekanis (seperti pengeboran dan pemotongan) selama pemrosesan dengan lebih baik, sehingga mengurangi keretakan substrat yang disebabkan oleh konsentrasi tegangan; Substrat dengan stabilitas termal yang kuat dapat mengurangi tekanan internal yang disebabkan oleh perbedaan koefisien ekspansi termal antara lapisan tembaga tebal dan langkah-langkah pemrosesan suhu tinggi berikutnya (seperti pengawetan masker solder dan perawatan permukaan), menghindari pemisahan antar lapisan atau keretakan media yang disebabkan oleh tekanan termal. Pada saat yang sama, kerataan media juga harus dipertimbangkan. Jika media mengalami masalah seperti melengkung dan lekukan, hal ini akan menyebabkan tekanan yang tidak merata selama pemrosesan, sehingga secara tidak langsung meningkatkan risiko retak. Oleh karena itu, perlu dipilih substrat dengan kerataan yang memenuhi persyaratan pemrosesan untuk mengurangi risiko pencegahan ledakan dari sumbernya.
2, parameter kekuatan ikatan lapisan tembaga
Kekuatan ikatan antara lapisan tembaga pelat tembaga tebal dan substrat merupakan parameter kunci yang mempengaruhi apakah lapisan tembaga terkelupas dan retak substrat. Jika kekuatan ikatan lapisan tembaga tidak mencukupi, lapisan tembaga rentan terhadap pemisahan dari substrat akibat tindakan mekanis (seperti pengetsaan, pemolesan) atau tindakan termal selama pemrosesan, dan gaya tarik yang dihasilkan selama proses pemisahan dapat menyebabkan keretakan pada substrat. Sebelum diproses, kekuatan ikatan lapisan tembaga perlu dikonfirmasi melalui metode pengujian profesional untuk memastikan bahwa lapisan tersebut memenuhi persyaratan skenario penggunaan pelat tembaga tebal; Selama pemrosesan, perlu untuk menghindari penggunaan metode proses yang dapat merusak antarmuka ikatan antara lapisan tembaga dan substrat, seperti mengendalikan tingkat korosi antarmuka ikatan dengan larutan etsa, mengurangi penurunan kekuatan ikatan yang disebabkan oleh proses yang tidak tepat, dan dengan demikian mencegah masalah retak yang disebabkan oleh pemisahan lapisan tembaga.
3, Parameter proses pengeboran
Pengeboran merupakan langkah penting dalam pengolahan pelat tembaga tebal. Kontrol yang tidak tepat terhadap parameter proses pengeboran dapat dengan mudah menyebabkan konsentrasi tegangan di sekitar lubang dan menyebabkan keretakan. Perhatian harus diberikan pada kecepatan pemotongan dan laju pengumpanan selama pengeboran - kecepatan pemotongan yang berlebihan atau laju pengumpanan yang tidak wajar dapat menyebabkan tekanan mekanis yang berlebihan selama proses pengeboran, menyebabkan retakan kecil pada substrat dan lapisan tembaga di sekitar lubang; Jika laju pengumpanan terlalu lambat, waktu kontak antara mata bor dan pelat akan meningkat, menyebabkan kenaikan suhu lokal, memperburuk tekanan termal, dan juga dapat menyebabkan keretakan. Selain itu, keadaan ujung tombak mata bor juga perlu dimasukkan dalam kontrol parameter. Mata bor dengan ujung tajam yang aus atau dipasivasi akan meningkatkan ketahanan pengeboran, merusak integritas struktural material di sekitarnya, dan meningkatkan risiko retak. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemeriksaan dan penggantian mata bor secara berkala untuk memastikan proses pengeboran berjalan lancar dan bertekanan rendah serta mengurangi risiko retak di sekitar lubang.
4, parameter proses etsa
Proses etsa digunakan untuk membentuk pola rangkaian pelat tembaga tebal, dan keakuratan parameter etsa secara langsung mempengaruhi keseimbangan tegangan antara lapisan tembaga dan substrat, yang pada gilirannya mempengaruhi risiko retak. Penting untuk fokus pada pengendalian aktivitas reaksi dan waktu etsa dari larutan etsa - aktivitas larutan etsa yang berlebihan dapat menyebabkan kecepatan etsa lapisan tembaga menjadi terlalu cepat, mengakibatkan perubahan tajam pada ketebalan lapisan tembaga lokal dan tekanan yang tidak merata di dalam lapisan tembaga; Jika waktu etsa terlalu lama, tepi lapisan tembaga akan terkikis secara berlebihan, bahkan mempengaruhi permukaan substrat dan merusak stabilitas struktur material; Jika waktu etsa tidak mencukupi, maka akan mengakibatkan sisa terak tembaga di tepi sirkuit, yang dengan mudah dapat menyebabkan konsentrasi tegangan selama pemrosesan selanjutnya. Pada saat yang sama, intensitas pengadukan selama proses etsa juga perlu dikontrol. Pengadukan yang berlebihan dapat menyebabkan dampak berlebihan larutan etsa pada antarmuka ikatan antara lapisan tembaga dan substrat, melemahkan kekuatan ikatan, dan secara tidak langsung meningkatkan kemungkinan retak. Oleh karena itu, optimasi parameter diperlukan untuk mencapai proses etsa yang seragam dan lembut serta menjaga keseimbangan tegangan antara lapisan tembaga dan substrat.
5, Parameter kurva suhu untuk pemrosesan panas
Pemrosesan pelat tembaga tebal melibatkan langkah-langkah pemrosesan termal seperti pengawetan masker solder dan perawatan permukaan. Kurva suhu pemrosesan termal adalah parameter inti untuk mengendalikan tekanan termal dan mencegah retak. Perhatian harus diberikan pada laju pemanasan, suhu insulasi, dan laju pendinginan - jika laju pemanasan terlalu cepat akan menyebabkan pemanasan yang tidak merata di berbagai bagian pelat tembaga tebal (lapisan tembaga, substrat), yang mengakibatkan tegangan termal seketika karena perbedaan koefisien muai panas. Jika tegangan melebihi batas daya dukung material maka akan menyebabkan retak; Jika suhu insulasi terlalu tinggi atau waktu insulasi terlalu lama, hal ini akan meningkatkan penuaan termal pada substrat dan lapisan tembaga, mengurangi ketangguhan material, dan melemahkan ketahanan retak; Jika laju pendinginan terlalu cepat, panas internal material tidak akan dilepaskan tepat waktu, yang mengakibatkan akumulasi tegangan internal, yang juga dapat dengan mudah menyebabkan retak. Oleh karena itu, perlu untuk mengembangkan kurva suhu yang lembut berdasarkan karakteristik material pelat tembaga tebal untuk memastikan perubahan suhu yang seragam dan lambat selama pemrosesan panas, mengurangi timbulnya dan akumulasi tekanan termal, dan menghindari masalah retak yang disebabkan oleh tekanan termal.
6, Parameter pelapisan lapisan masker solder
Lapisan masker solder tidak hanya melindungi sirkuit pelat tembaga tebal, tetapi juga meningkatkan stabilitas struktural papan secara keseluruhan. Kontrol parameter pelapisannya memainkan peran tambahan yang penting dalam mencegah retak akibat ledakan. Penting untuk fokus pada pengendalian ketebalan lapisan dan tingkat pengawetan lapisan masker solder - ketebalan lapisan yang tidak merata dapat menyebabkan distribusi tegangan yang tidak seimbang pada permukaan pelat tembaga tebal. Dalam pemrosesan atau penggunaan selanjutnya, area yang lebih tipis rentan menjadi titik konsentrasi tegangan sehingga menyebabkan keretakan; Jika proses pengawetan tidak mencukupi, daya rekat dan kekuatan mekanis lapisan topeng solder tidak mencukupi, yang tidak dapat secara efektif menghilangkan tekanan eksternal dan internal pada papan, dan kehilangan efek perlindungan anti retak; Jika pengawetan berlebihan akan membuat masker solder menjadi rapuh, mengurangi ketangguhannya, dan mudah menimbulkan retakan, yang akan mempengaruhi keseluruhan struktur papan. Selain itu, kerataan lapisan masker solder juga perlu dikontrol. Perataan yang buruk dapat menyebabkan gelembung dan lubang kecil pada permukaan lapisan masker solder, yang dapat merusak integritas pelindung dan meningkatkan risiko retak. Oleh karena itu, optimalisasi parameter diperlukan untuk mencapai proses curing yang seragam dan memadai pada lapisan masker solder serta meningkatkan ketahanan retak keseluruhan pelat tembaga tebal.
7, Parameter suhu dan kelembaban lingkungan pemrosesan
Meskipun suhu dan kelembaban lingkungan pemrosesan tidak secara langsung mempengaruhi teknologi pemrosesan pelat tembaga tebal, namun dapat mempengaruhi sifat fisik material dan stabilitas proses pemrosesan, sehingga secara tidak langsung mempengaruhi risiko retak. Pengendalian suhu dan kelembapan lingkungan perlu diperhatikan - jika suhu lingkungan terlalu tinggi atau terlalu rendah, hal ini akan menyebabkan material pelat tembaga tebal mengalami pemuaian dan kontraksi termal terlebih dahulu, mengubah keadaan tegangan internal material, dan mudah tumpang tindih dengan tegangan proses selama pemrosesan selanjutnya, menyebabkan retak; Kelembapan yang berlebihan di lingkungan dapat menyebabkan substrat menyerap kelembapan. Selama tahap pemrosesan panas, kelembapan menguap karena panas, menghasilkan gelembung yang merusak struktur material dan mengurangi kekuatan ikatan antara substrat dan lapisan tembaga; Jika kelembapan terlalu rendah, permukaan material akan menjadi kering dan rapuh, ketahanan benturan akan menurun, dan mudah retak karena sedikit kekuatan eksternal selama pemrosesan. Oleh karena itu, penting untuk mengontrol suhu dan kelembaban lingkungan pemrosesan dalam kisaran yang sesuai, menjaga material dalam kondisi fisik yang stabil, memberikan landasan untuk pelaksanaan langkah-langkah proses selanjutnya secara tepat, dan mengurangi masalah retak yang secara tidak langsung disebabkan oleh faktor lingkungan.