U polju odproizvodnja tiskanih ploča, različiti procesi površinske obrade neprestano se inoviraju kako bi zadovoljili sve složenije i visoke -zahtjeve za elektroničke uređaje. Među njima, tehnologija karbonskog filma zauzima važno mjesto u određenim scenarijima primjene zbog svoje jedinstvene izvedbe i karakteristika.
Princip i proces proizvodnje tehnologije karbonskog filma
Proces ugljičnog filma obično se odnosi na ispis ugljičnog ulja na određeno mjesto na ploči s tiskanim krugom i nakon prolaska testa sušenja u pećnici, formiranje ugljičnog filma s određenom vrijednošću otpora. Ovaj je postupak sličan sitotisku znakova, ali karbonsko ulje ima dobru vodljivost i bitno se razlikuje od poluvodičkih materijala koji se koriste za znakove. Materijali znakova služe samo kao barijere za identifikaciju i lemljenje.
U proizvodnom procesu potrebno je prvo izvršiti detaljne predpripremne radove, na temelju zahtjeva dizajna tiskane pločice, kako bi se točno isplanirao položaj i oblik karbonske folije. Naknadno je korištena tehnologija sitotiska za točan ispis karbonskog ulja na određeno područje ploče s tiskanim krugom. U ovom koraku potrebna je iznimno visoka preciznost kontrole procesa.
Nakon ispisa, stavite ploču s tiskanim krugom u pećnicu radi stvrdnjavanja. Kroz ovaj proces, ugljično ulje se pretvara u stabilan ugljični film, a njegove karakteristike otpora su također fiksne. Vrijedno je napomenuti da će debljina karbonskog filma utjecati na njegovu vrijednost otpora. Debljina karbonskog ulja za sitotisak općenito je između 0,3-1,0 mil, s tolerancijom debljine od ± 0,3 mil; Ako je potrebna debljina karbonskog ulja od 1,0 mil ili više, potreban je drugi ponovni otisak karbonskog ulja, s debljinom od 1,0-2,0 mil i tolerancijom debljine od ± 0,4 mil. Film karbonskog ulja za drugi ponovni ispis je 3 mila manji s jedne strane od filma ugljenog ulja za prvi sitotisak.
Prednosti tehnologije karbonskog filma
Značajna troškovna-učinkovitost
U usporedbi s nekim metodama površinske obrade koje koriste plemenite metale ili složene procese, tehnologija karbonskog filma ima značajne prednosti u troškovima materijala i obrade. Ugljično ulje, kao glavni materijal, relativno je jeftino i ima širok raspon izvora. U isto vrijeme, njegov proizvodni proces relativno je jednostavan, bez potrebe za visoko-kompleksnom opremom i tehnologijom, što uvelike smanjuje ukupne troškove proizvodnje, posebno pogodno za troškovno osjetljive -scenarije proizvodnje velikih razmjera, kao što je proizvodnja tiskanih pločica nekih srednjih do niskih potrošačkih elektroničkih proizvoda.
Dobra vodljivost
Karbonska folija ima stabilnu i dobru vodljivost, koja može učinkovito provoditi struju i zadovoljiti osnovne potrebe tiskane ploče u električnom povezivanju. U mnogim krugovima koji ne zahtijevaju strogi prijenos električnih signala, već su usredotočeni na cijenu i praktičnost, vodljivost koju pruža tehnologija ugljičnog filma u potpunosti je sposobna osigurati normalan rad elektroničkih uređaja.
Prilagodljive karakteristike otpora mogu se fleksibilno prilagoditi preciznim kontroliranjem parametara kao što su debljina, površina i broj otisnutih slojeva ugljičnog filma, kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi otpora različitih dizajna sklopova. Ova mogućnost prilagođavanja donosi veliku pogodnost dizajnu i proizvodnji tiskanih ploča. Dizajneri mogu jednostavno postaviti specifične vrijednosti otpora na temelju specifičnih funkcionalnih zahtjeva kruga, pojednostavljujući dizajn strujnog kruga i smanjujući veličinu tiskane ploče i zauzimanje prostora.
Scenariji primjene tehnologije ugljičnog filma
U području potrošačke elektronike
Tehnologija ugljičnog filma naširoko se koristi u mnogim proizvodima potrošačke elektronike, poput daljinskih upravljača, igračaka i jednostavnih kalkulatora. Uzimajući daljinski upravljač kao primjer, krug njegovog dijela s gumbima često koristi tehnologiju karbonskog filma za postizanje veze i prijenosa signala između gumba i kruga. Zbog činjenice da se ovi proizvodi obično masovno-proizvode, kontrola troškova je izuzetno stroga, a zahtjevi za performansama relativno umjereni, troškovna prednost i dobra vodljivost tehnologije karbonskog filma savršeno zadovoljavaju te potrebe. Na primjer, elektroničke komponente u dječjim igračkama, tiskane ploče proizvedene tehnologijom ugljičnog filma mogu osigurati osnovne električne funkcije igračaka i postići veliku-proizvodnju uz kontrolu troškova, čineći proizvode igračke konkurentnijima na tržištu.
Tehnologija ugljičnog filma također pokazuje jedinstvene prednosti u nekim malim elektroničkim uređajima s iznimno zahtjevnim prostornim zahtjevima, kao što su mikrosenzori, mali Bluetooth moduli i drugi proizvodi. Zbog svoje sposobnosti da ispuni zahtjeve parametara strujnog kruga kao što je otpor prilagođavanjem karakteristika ugljičnog filma, izbjegava dodavanje previše diskretnih komponenti u ograničenom prostoru, učinkovito smanjuje veličinu tiskane ploče i omogućuje malim uređajima da ostvare potpune funkcije sklopa u kompaktnom prostoru, pružajući izvedivo rješenje za dizajn i proizvodnju minijaturiziranih elektroničkih uređaja.
Ograničenja i protumjere tehnologije ugljičnog filma
Iako tehnologija ugljičnog filma ima mnoge prednosti, ima i određena ograničenja. Na primjer, u usporedbi s nekim postupcima prevlačenja metala, otpornost na koroziju karbonskog filma je relativno slaba. U teškim okruženjima kao što su visoka vlažnost i visoka količina soli, učinkovitost se može smanjiti ili čak biti oštećena. Osim toga, fizička čvrstoća ugljičnog filma je relativno niska i sklona je pucanju ili otpadanju kada je izložena velikim vanjskim udarima, što utječe na normalan rad kruga.
Kako bi se riješila ta ograničenja, u praktičnim primjenama mogu se poduzeti neke zaštitne mjere. Što se tiče otpornosti na koroziju, prozirni premaz s dobrim zaštitnim svojstvima, kao što je tropostojna boja, može se nanijeti na površinu karbonskog filma kako bi se izolirala korozija karbonskog filma od vanjskih korozivnih medija. Kako bi se riješio problem nedovoljne fizičke snage, s jedne strane, raspored se može razumno optimizirati tijekom faze dizajna tiskane ploče kako bi se smanjila mogućnost vanjskog utjecaja na dio ugljičnog filma; S druge strane, u procesu proizvodnje, fizička čvrstoća samog karbonskog filma može se poboljšati poboljšanjem parametara procesa, kao što je optimizacija formule karbonskog ulja i prilagođavanje uvjeta stvrdnjavanja.
Usporedba procesa ugljičnog filma i drugih postupaka površinske obrade. U usporedbi s HASL postupkom, iako HASL postupak ima dobru zavarljivost i zrelu tehnologiju, ima nedostatke kao što su neravna površina, neprikladnost za zavarivanje komponenti s finim korakom i ekološka pitanja s kojima se suočava proces koji sadrži olovo. Postupkom ugljičnog filma može se postići finija izrada strujnih krugova, što ga čini prikladnijim za nacrte strujnih krugova koji zahtijevaju veliki prostorni raspored i mali razmak komponenti, bez brige za okoliš.
U usporedbi s OSP postupkom, OSP premaz se uglavnom koristi za sprječavanje oksidacije, oslanja se na fluks za lemljivost i ima relativno slabiju otpornost na koroziju. Proces s ugljičnim filmom ne samo da ima određeni antioksidacijski učinak, već se također usredotočuje na pružanje funkcija vodljivosti i otpora, što ima nezamjenjive prednosti u nekim primjenama krugova koji zahtijevaju specifične vrijednosti otpora.
U usporedbi s postupkom bezelektričkog poniklavanja/potapanjem u zlato, postupak bezelektričkog poniklavanja/uranjanja u zlato može pružiti izvrsne električne performanse i dugoročnu-pouzdanost, ali postupak je složen i skup. Proces ugljičnog filma, sa svojom niskom cijenom i relativno jednostavnom proizvodnjom, ima značajnu konkurentsku prednost u scenarijima primjene koji su osjetljivi na troškove i zahtjevni su za performanse.