Introducción a la tecnología de fusión en placas de circuito impreso (PCB) y sus factores de influencia

Introducción a la tecnología de fusión de placas de circuito impreso y sus factores de influencia

El desarrollo a una velocidad vertiginosa de la industria electrónica plantea exigencias cada vez mayores a la industria de fabricación de PCB (placas de circuito impreso), incluyendo el aumento constante de las capas de la placa, la densidad cada vez más alta de trazado y las capas internas cada vez más finas, todo lo cual conduce a una importancia cada vez mayor de la tecnología de apilamiento y laminación de capas.

Para evitar que se produzcan problemas de calidad durante el proceso de laminación, como el desplazamiento, se suele recurrir a la fusión antes del apilamiento de capas durante el proceso de fabricación de placas de circuito impreso multicapa. En comparación con la tecnología de fusión tradicional, la tecnología de fusión moderna presenta ventajas de alta eficiencia, fácil operación y bajo coste, lo que la hace accesible para la fabricación de PCB multicapa. Partiendo de las tecnologías fundamentales de la fabricación de placas de circuito impreso por fusión, este artículo analizará los factores de los parámetros que afectan al efecto de la fusión y el nivel de aplicación de la tecnología de fusión y proporcionará una referencia fiable con los parámetros de fusión óptimos obtenidos.

Principios de la tecnología de fusión

Como tecnología tradicional, la tecnología de remaches se ha aplicado ampliamente en la fabricación de placas de circuito impreso. Sin embargo, la tecnología de remaches presenta algunas desventajas como el alto coste de la placa de circuito impreso debido al alto coste de los remaches, la mala colocación debido a la deformación de la placa de circuito impreso, la accesibilidad de la plantilla a los daños, la hendidura de la forma del remache en la placa de circuito impreso, etc. Como resultado, la tecnología de fusión se ha utilizado constantemente para sustituir la tecnología de remaches.

Dependiendo de la propiedad de fusión del preimpregnado de resina epoxi, la tecnología de fusión funciona haciendo que el preimpregnado se funda bajo una determinada temperatura, de modo que la resina epoxi de fase B se convierta en resina epoxi de fase C con capas internas conectadas mediante adhesivos. La fusión es uno de los procesos más importantes durante el laminado y su rendimiento determina directamente el comportamiento del laminado. Los elementos clave relativos a la tecnología de fusión son

– Precisión del sistema de posicionamiento

El tipo de sistema de posicionamiento está directamente asociado con la precisión de la alineación entre las capas internas, que además influye en el porcentaje de paso. Los sistemas de posicionamiento excelentes deben ser estables, fiables y bien repetibles.

– Diseño del punto de fusión

El punto de fusión es una cuestión esencial en lo que respecta a la tecnología de fusión con numerosas formas como el cuadrado, el círculo y el óvalo. El punto de fusión debe ser agradable en términos de área, ya que los puntos de fusión con un área demasiado pequeña tienden a provocar una soldadura por fusión que no es tan sólida, mientras que los puntos de fusión con un área demasiado grande tienden a provocar una penetración de la imagen que posiblemente causará un punto blanco, una conexión suelta entre las capas internas o deslaminación.

– Planicidad del equipo

La planitud del equipo influye en la angularidad de la placa de circuito impreso durante el procedimiento de fusión, la distribución de la fuerza durante el procedimiento de fusión y el equilibrio del momento. Los desniveles provocarán la deformación de la placa de circuito impreso, lo que a su vez provocará una mala colocación entre las capas.

– Control de temperatura y tiempo

En el proceso de implementación de la tecnología de fusión, la temperatura y el tiempo deben ser cuidadosamente dominados y controlados para evitar la quema, el punto blanco, la desoldadura y el envejecimiento. Además, el apilamiento de capas de la placa de circuito impreso también juega un papel importante en la determinación del efecto de la fusión.

 

Dado que el área de la junta de soldadura por fusión rectangular es tres veces mayor que la de la junta de soldadura por fusión circular, la unión generada por la junta de soldadura por fusión rectangular es obviamente mayor que la generada por la junta de soldadura por fusión circular. Sin embargo, el flujo de resina generado por la unión de soldadura por fusión rectangular es mucho mayor que el generado por la unión de soldadura por fusión circular. Cuando el flujo de resina es demasiado grande, el lado de la placa parcial será posiblemente más alto que la placa, causando posiblemente una presión virtual en el lado de la placa. Cuando se trata de productos de PCB de pequeño tamaño, debido a que los puntos de fusión diseñables son muy limitados y las juntas de soldadura por fusión circulares presentan un área pequeña, la unión por fusión será insuficiente. En consecuencia, se debe elegir una unión de soldadura por fusión rectangular y diseñar cuidadosamente las posiciones de fusión. Si la placa se desplaza adecuadamente hacia el interior, se puede evitar el defecto de exceso de flujo de resina.

– Tiempo de fusión

Con una temperatura de fusión y un apilamiento de capas equivalentes, los diferentes tiempos de fusión afectan al área de expansión de la fusión y al efecto de la misma. Cuando el tiempo de fusión es de 12 segundos, el área de expansión de la fusión es desigual con riesgo de grietas y un efecto de fusión mal realizado. Cuando el tiempo de fusión es de 18 segundos, el área de expansión de la fusión es grande con un mal efecto de fusión. Cuando el tiempo de fusión es de 15 segundos, la expansión de la fusión es uniforme, sin riesgo de grietas y con un efecto de fusión óptimo. Por lo tanto, con una temperatura de fusión equivalente y un apilamiento de capas equivalente, 15 segundos es un tiempo de fusión óptimo para la fabricación de placas de circuito impreso multicapa. Un tiempo de fusión demasiado largo o demasiado corto provocará un mal efecto de fusión.

– Apilamiento de capas

Con una temperatura y un tiempo de fusión equivalentes, los diferentes apilamientos de capas determinan el área y el efecto de la fusión. A una temperatura y tiempo de fusión equivalentes, el área de expansión de la fusión es uniforme y sin grietas cuando se aplica el prepreg 2116, lo que conduce a un efecto de fusión óptimo. A tiempo y temperatura de fusión equivalentes, el área de expansión de la fusión es uniforme con grietas cuando se aplica el preimpregnado 7628. Esto indica que, con un tiempo y una temperatura de fusión equivalentes, cuanto más fino sea el preimpregnado, mejor será el efecto de fusión. Por lo tanto, se puede concluir que el apilamiento de capas con el prepreg 2116 o inferior es adecuado para la aplicación de la tecnología de fusión durante la fabricación de PCB multicapa.

De acuerdo con la discusión de este artículo, hay muchos factores que afectan al efecto de la fusión: la forma de la junta de soldadura por fusión, la temperatura de fusión, el tiempo de fusión y el apilamiento de capas. La unión de soldadura por fusión rectangular produce un mejor efecto de fusión que la unión de soldadura por fusión circular. Con un apilamiento de capas y un tiempo de fusión equivalentes, cuanto mayor sea la temperatura de fusión, mayor será el área de expansión de la fusión. Una temperatura de fusión demasiado baja hará que el área de expansión de la fusión sea desigual con riesgo de grietas. Cuanto mayor sea el tiempo de fusión, mayor será el área de expansión de la fusión. Cuando el tiempo de fusión supera los 15 segundos, el área de expansión de la fusión se ampliará y se generará un mal efecto de fusión. Cuanto más fina sea la estructura del preimpregnado, más uniforme será la expansión de la fusión. Por lo tanto, el preimpregnado 2116 o inferior es el más adecuado para la fusión.

Aprende más

Norma ROHS

Rohs que en sus siglas en inglés significa “Restriction of Hazardous Substance” es una directiva europea creada en 2006, la cual postula que a partir del 1 de julio del 2006 cualquier Aparato Eléctrico o Electrónico (AEE) que se incorpore al mercado debe cumplir con la norma Rohs, Esta norma pretende disminuir la contaminación al

Inspección de circuitos electrónicos

Los PCBs son el componente básico de todo circuito electrónico, el empleo masivo de componentes de montaje superficial (SMD) y de paquetes tipo BGA, combinado con la necesidad de múltiples capas, aumenta la complejidad de los PCBs actuales. El requisito fundamental que debe de cumplir todos los circuitos electrónicos es funcionar correctamente según las especificaciones

Primer microprocesador: Intel 4004

En 1969, Nippon Calculating Machine Corp, fabricante japonés, tuvo relación con Intel para empezar con el diseño de un conjunto de circuitos integrados para el desarrollo de una calculadora, la Busicom 141PF. El equipo de ingeniería de Intel encabezados por Faggin, realizaron la adaptación para fabricar 12 chips personalizados y al final, diseñaron 4 chips