Kalın bakır plakalar, mükemmel akım taşıma kapasiteleri ve ısı dağıtma performansları nedeniyle endüstriyel kontrol, yeni enerji ve otomotiv elektroniği gibi akım ve ısı dağıtımı için yüksek gereksinimlere sahip alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak işleme sırasında, kalın bakır katman nedeniyle, plaka ile bakır katman arasındaki termal genleşme katsayısı farkı, gerilim konsantrasyonu ve diğer sorunlar, kolayca çatlama kusurlarına neden olabilir ve bu da ürün güvenilirliğini etkileyebilir. Kalın bakır levhaların işlenmesi sırasında çatlama riskini etkili bir şekilde önlemek için, kalın bakır levhaların yapısal bütünlüğünü ve performansını sağlamak amacıyla, hammadde hazırlamadan bitmiş ürün işlemeye kadar tüm süreç boyunca uzanan yedi temel parametrenin hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
1, Tabaka alt katmanının karakteristik parametreleri
Levha alt katmanının özellikleri, kalın bakır levha işlemenin çatlama direnci potansiyelini doğrudan belirler ve çatlamayı önlemek için birincil kontrol parametreleridir. Alt tabakanın darbe direncine ve termal stabilitesine dikkat edilmelidir - Mükemmel darbe direncine sahip alt tabakalar, işleme sırasında mekanik kuvvetlerin (delme ve kesme gibi) neden olduğu yerel gerilimlere daha iyi dayanabilir, gerilim konsantrasyonunun neden olduğu alt tabaka çatlamasını azaltır; Güçlü termal stabiliteye sahip bir alt tabaka, kalın bakır katman ile sonraki yüksek-sıcaklıktaki işlem adımları (lehim maskesi kürleme ve yüzey işlemi gibi) arasındaki termal genleşme katsayısı farkından kaynaklanan iç gerilimi azaltabilir, böylece katmanlar arası ayrılmayı veya termal gerilimin neden olduğu alt tabaka çatlamasını önleyebilir. Aynı zamanda alt tabakanın düzlüğü de dikkate alınmalıdır. Alt tabakanın bükülme ve girinti gibi sorunları varsa, bu durum işleme sırasında eşit olmayan gerilime neden olacak ve dolaylı olarak çatlama riskini artıracaktır. Bu nedenle, kaynaktan kaynaklanan patlama önleme riskini azaltmak için işleme gereksinimlerini karşılayan düzlüğe sahip bir alt tabakanın seçilmesi gerekir.
2, Bakır tabaka bağlanma mukavemeti parametreleri
Kalın bakır levhanın bakır tabakası ile alt tabaka arasındaki bağlanma kuvveti, bakır tabakasının soyulması ve alt tabakada çatlama meydana gelip gelmeyeceğini etkileyen önemli bir parametredir. Bakır tabakanın bağlanma mukavemeti yetersiz olduğunda, bakır tabaka, işlem sırasında mekanik etki (aşındırma, cilalama gibi) veya termal etki altında alt tabakadan ayrılmaya eğilimlidir ve ayırma işlemi sırasında oluşan çekme kuvveti, alt tabakada çatlaklara neden olabilir. İşlemeden önce, kalın bakır levha kullanım senaryosunun gerekliliklerini karşıladığından emin olmak için bakır tabakanın bağlanma mukavemetinin profesyonel test yöntemleriyle doğrulanması gerekir; İşleme sırasında, aşındırma solüsyonu ile bağlanma ara yüzeyinin korozyon derecesinin kontrol edilmesi, uygunsuz işlemlerden kaynaklanan bağlanma mukavemetindeki azalmanın azaltılması ve böylece bakır tabakasının ayrılmasından kaynaklanan çatlama sorunlarının önlenmesi gibi bakır katman ile altlık arasındaki bağlanma ara yüzüne zarar verebilecek işlem yöntemlerinin kullanılmasından kaçınmak gerekir.
3, Delme işlemi parametreleri
Delme, kalın bakır levhaların işlenmesinde önemli bir adımdır. Delme işlemi parametrelerinin yanlış kontrolü kolaylıkla delik çevresinde gerilim yoğunlaşmasına ve çatlamaya neden olabilir. Delme sırasında kesme hızına ve ilerleme hızına dikkat edilmelidir - aşırı kesme hızı veya makul olmayan ilerleme hızı, delme işlemi sırasında aşırı mekanik gerilime yol açarak alt tabakada ve delik çevresindeki bakır tabakasında küçük çatlaklara neden olabilir; İlerleme hızı çok yavaşsa, matkap ucu ile plaka arasındaki temas süresi artacak, yerel sıcaklığın yükselmesine, termal gerilimin artmasına neden olacak ve ayrıca çatlamaya da yol açabilecektir. Ayrıca matkap ucunun kesme kenarı durumunun da parametre kontrolüne dahil edilmesi gerekir. Aşınmış veya pasifleştirilmiş kesici kenarlara sahip matkap uçları delme direncini artıracak, çevredeki malzemelerin yapısal bütünlüğüne zarar verecek ve çatlama riskini artıracaktır. Bu nedenle, düzgün ve düşük gerilimli bir delme işlemi sağlamak ve delik etrafında çatlama riskini azaltmak için matkap ucunun düzenli olarak kontrol edilmesi ve değiştirilmesi gerekir.
4, Aşındırma işlemi parametreleri
Aşındırma işlemi, kalın bakır plakaların devre desenini oluşturmak için kullanılır ve aşındırma parametrelerinin doğruluğu, bakır katman ile alt tabaka arasındaki gerilim dengesini doğrudan etkiler ve bu da çatlama riskini etkiler. Aşındırma çözeltisinin reaksiyon aktivitesini ve aşındırma süresini kontrol etmeye odaklanmak gerekir - aşındırma çözeltisinin aşırı aktivitesi, bakır katmanının aşındırma hızının çok hızlı olmasına neden olabilir, bu da yerel bakır katmanının kalınlığında keskin değişikliklere ve bakır katmanı içinde eşit olmayan gerilime neden olabilir; Aşındırma süresi çok uzunsa, bakır tabakanın kenarını aşırı derecede aşındırır, hatta alt tabakanın yüzeyini etkiler ve malzeme yapısının stabilitesine zarar verir; Aşındırma süresinin yetersiz olması devrenin kenarında kalan bakır cürufuyla sonuçlanacaktır ve bu da daha sonraki işlemler sırasında kolaylıkla gerilim yoğunlaşmasına neden olabilir. Aynı zamanda dağlama işlemi sırasında karıştırma yoğunluğunun da kontrol edilmesi gerekmektedir. Aşırı karıştırma, aşındırma solüsyonunun bakır tabaka ile alt tabaka arasındaki bağlanma arayüzü üzerinde aşırı etkisine neden olabilir, bağlanma mukavemetini zayıflatabilir ve dolaylı olarak çatlama olasılığını artırabilir. Bu nedenle, düzgün ve yumuşak bir aşındırma işlemi elde etmek ve bakır katman ile alt tabaka arasındaki gerilim dengesini korumak için parametre optimizasyonuna ihtiyaç vardır.
5, Sıcak işleme için sıcaklık eğrisi parametreleri
Kalın bakır plakaların işlenmesi, lehim maskesi kürleme ve yüzey işlemi gibi ısıl işlem adımlarını içerir. Termal işlem sıcaklık eğrisi, termal stresi kontrol etmek ve çatlamayı önlemek için temel parametredir. Isıtma hızı, yalıtım sıcaklığı ve soğutma hızına - dikkat edilmelidir, eğer ısıtma hızı çok hızlıysa, kalın bakır levhanın farklı kısımlarında (bakır katman, alt tabaka) eşit olmayan ısınmaya neden olur ve termal genleşme katsayılarındaki farklılıklar nedeniyle anlık termal strese neden olur. Gerilme malzemenin taşıma sınırını aşarsa çatlamaya neden olur; Yalıtım sıcaklığı çok yüksekse veya yalıtım süresi çok uzunsa, alt tabakanın ve bakır tabakanın termal yaşlanması yoğunlaşacak, malzemenin dayanıklılığı azalacak ve çatlama direnci zayıflayacaktır; Soğuma hızının çok hızlı olması, malzemenin iç ısısının zamanında salınmasını engelleyecek, bu da iç gerilimin birikmesine neden olacak ve bu da kolayca çatlamaya yol açabilecektir. Bu nedenle, sıcak işlem sırasında eşit ve yavaş sıcaklık değişimlerini sağlamak, termal stres oluşumunu ve birikimini azaltmak ve termal stresin neden olduğu çatlama problemlerini önlemek için kalın bakır plakaların malzeme özelliklerine dayalı yumuşak bir sıcaklık eğrisi geliştirmek gerekir.
6, Lehim maskesi katmanının kaplama parametreleri
Lehim maskesi katmanı yalnızca kalın bakır plaka devresini korumakla kalmaz, aynı zamanda kartın genel yapısal stabilitesini de artırır. Kaplama parametrelerinin kontrolü, patlama çatlamasını önlemede önemli bir yardımcı rol oynar. Lehim maskesi katmanının kaplama kalınlığını ve kürlenme derecesini kontrol etmeye odaklanmak gerekir - eşit olmayan kaplama kalınlığı, kalın bakır plakaların yüzeyinde dengesiz gerilim dağılımına yol açabilir. Daha sonraki işlemlerde veya kullanımda, daha ince alanlar gerilim yoğunlaşma noktaları haline gelme eğilimindedir ve bu da çatlamaya neden olur; Kürleme yeterli değilse, lehim maskesi katmanının yapışması ve mekanik mukavemeti yetersizdir, bu da tahtadaki dış ve iç gerilimleri etkili bir şekilde dağıtamaz ve çatlama önleyici koruma etkisini kaybeder; Kürlemenin aşırı olması lehim maskesini kırılgan hale getirecek, dayanıklılığını azaltacak ve kolayca çatlaklar üreterek levhanın genel yapısını etkileyecektir. Ayrıca lehim maskesi katmanının tesviyesinin de kontrol edilmesi gerekir. Zayıf tesviye, lehim maskesi katmanının yüzeyinde kabarcıklara ve iğne deliklerine neden olabilir, bu da korumanın bütünlüğüne zarar verebilir ve çatlama riskini artırabilir. Bu nedenle, lehim maskesi katmanının eşit ve yeterli kürlenmesini sağlamak ve kalın bakır plakanın genel çatlak direncini arttırmak için parametre optimizasyonuna ihtiyaç vardır.
7, İşleme ortamının sıcaklık ve nem parametreleri
İşleme ortamının sıcaklığı ve nemi, kalın bakır levhaların işleme teknolojisini doğrudan etkilemese de, malzemenin fiziksel özelliklerini ve işleme sürecinin stabilitesini etkileyerek dolaylı olarak çatlama riskini etkileyebilir. Ortam sıcaklığının çok yüksek veya çok düşük olması durumunda, çevre sıcaklığının ve nemin - kontrol edilmesine odaklanmak gerekir; bu, kalın bakır levha malzemesinin önceden termal genleşmeye ve büzülmeye maruz kalmasına, malzemenin iç gerilim durumunu değiştirmesine ve sonraki işlemler sırasında proses gerilimi ile kolayca örtüşmesine ve çatlamaya neden olmasına neden olur; Ortamdaki aşırı nem, alt tabakanın nemi emmesine neden olabilir. Sıcak işlem aşamasında nem, ısı nedeniyle buharlaşarak malzeme yapısına zarar veren ve alt tabaka ile bakır katman arasındaki bağlanma gücünü azaltan kabarcıklar oluşturur; Nem çok düşükse malzemenin yüzeyi kuru ve kırılgan hale gelir, darbe dayanımı azalır ve işleme sırasında hafif dış kuvvetlerden dolayı kolayca çatlayabilir. Bu nedenle, işleme ortamının sıcaklık ve nemini uygun bir aralıkta kontrol etmek, malzemeyi sabit bir fiziksel durumda tutmak, sonraki işlem adımlarının hassas bir şekilde yürütülmesi için bir temel oluşturmak ve çevresel faktörlerin dolaylı olarak neden olduğu çatlama sorunlarını azaltmak gereklidir.