PCB merupakan jenis substrat yang umum digunakan dalam produk elektronik. Selama proses produksi PCB, penyusutan lapisan film merupakan masalah umum.
Standar toleransi ekspansi dan kontraksi film PCB
1. Gambaran Umum Pertumbuhan dan Penyusutan Film
Ekspansi dan kontraksi film mengacu pada ekspansi atau kontraksi termal bahan film (biasanya resin yang diperkuat serat kaca) selama proses pembuatan PCB. Karena perlakuan suhu tinggi selama pembuatan PCB, bahan film akan mengalami ekspansi dan kontraksi tertentu, yang akan memengaruhi stabilitas dimensi PCB.
2. Standar toleransi ekspansi dan kontraksi film PCB
Industri PCB telah menetapkan standar toleransi yang sesuai untuk masalah ekspansi dan kontraksi film. Menurut standar IPC-A-600G dan IPC-6012D, toleransi ekspansi dan kontraksi film secara umum dibagi menjadi dua aspek, yaitu toleransi ekspansi linier dan toleransi posisi aperture.
a. Toleransi ekspansi linier
Biasanya, industri PCB menganggap ekspansi dan kontraksi film sebagai masalah ekspansi garis, karena ekspansi dan kontraksi bahan film terutama menyebabkan penyimpangan dimensi pada kabel atau jejak pada kabel PCB. Menurut standar IPC-A-600G, toleransi ekspansi linier yang umum digunakan adalah 1 hingga 2,5 mil per inci (25,4 mm) (sekitar 25 hingga 64 μ m).
b. Toleransi posisi aperture
Di sisi lain, ekspansi dan kontraksi film juga dapat memengaruhi keakuratan posisi aperture pada PCB. Menurut standar IPC-6012D, toleransi posisi aperture umumnya ± 2mil (sekitar ± 51 μ m), yang berarti bahwa aperture pada PCB dapat mengalami deviasi posisi maksimum ± 2mil (sekitar ± 51 μ m).
Metode penanganan ekspansi dan kontraksi film PCB
1. Kontrol waktu paparan termal
Waktu paparan termal selama pembuatan PCB merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan pemuaian dan penyusutan film. Untuk mengurangi tingkat pemuaian dan penyusutan, perlu untuk mengendalikan waktu dan suhu paparan termal. Dalam setiap langkah pembuatan PCB, terutama dalam proses pelapisan tembaga dan pengepresan termoplastik, perlu untuk mengendalikan waktu paparan termal secara ketat untuk mengurangi dampak termal bahan film.
2. Pilih bahan film yang sesuai
Berbagai jenis material film memiliki sifat ekspansi dan kontraksi yang berbeda. Dalam proses desain dan pembuatan PCB, material film yang sesuai harus dipilih sesuai dengan persyaratan tertentu, dan material dengan kinerja ekspansi dan kontraksi yang stabil harus dipilih sebisa mungkin. Misalnya, penggunaan material film dengan suhu transisi kaca (Tg) yang tinggi dapat mengurangi tingkat ekspansi dan kontraksi.
3. Memperkenalkan desain kompensasi
Dalam desain PCB, beberapa desain kompensasi dapat diperkenalkan untuk mengatasi masalah ekspansi dan kontraksi film. Misalnya, menyisakan sejumlah ruang dan margin dalam perencanaan perutean agar memiliki toleransi kesalahan yang cukup selama ekspansi dan kontraksi film. Selain itu, metode perkabelan khusus dapat digunakan, seperti mengendalikan arah dan panjang perkabelan, untuk meminimalkan dampak ekspansi dan kontraksi film pada PCB.
4. Kontrol ketat proses produksi
Kontrol ketat setiap langkah proses produksi PCB, terutama kontrol suhu dan waktu. Kurva suhu yang wajar dan kontrol waktu yang ketat dapat mengurangi terjadinya dan tingkat penyusutan serta pemuaian film. Gradien suhu selama proses produksi harus wajar, karena pemanasan dan pendinginan yang terlalu cepat atau terlalu lambat dapat menyebabkan masalah pemuaian dan penyusutan film.