en el campo defabricación de placas de circuito impreso, diversos procesos de tratamiento de superficies se innovan constantemente para cumplir con los requisitos cada vez más complejos y de alto-rendimiento de los dispositivos electrónicos. Entre ellos, la tecnología de película de carbono ocupa un lugar importante en escenarios de aplicación específicos debido a su rendimiento y características únicas.
El principio y el proceso de producción de la tecnología de película de carbono.
El proceso de película de carbono generalmente se refiere a imprimir aceite de carbono en una posición designada en una placa de circuito impreso y, después de pasar la prueba de curado en horno, formar una película de carbono con un cierto valor de resistencia. Este proceso es similar a la serigrafía de caracteres, pero el aceite de carbón tiene buena conductividad y es fundamentalmente diferente de los materiales semiconductores utilizados para los caracteres. Los materiales de caracteres sólo sirven como barreras de identificación y soldadura.
En el proceso de producción, primero se debe realizar un trabajo de preparación preliminar detallado, según los requisitos de diseño de la placa de circuito impreso, para planificar con precisión la posición y la forma de la película de carbono. Posteriormente, se utilizó tecnología de serigrafía para imprimir con precisión el aceite de carbón en el área designada de la placa de circuito impreso. En este paso, se requiere un control de precisión extremadamente alta para el proceso.
Después de imprimir, coloque la placa de circuito impreso en el horno para el tratamiento de curado. Mediante este proceso, el aceite de carbono se convierte en una película de carbono estable y sus características de resistencia también se fijan. Vale la pena señalar que el espesor de la película de carbono afectará su valor de resistencia. El espesor del aceite de carbón para serigrafía generalmente está entre 0,3 y 1,0 mil, con una tolerancia de espesor de ± 0,3 mil; Si se requiere un espesor de aceite de carbón de 1,0 mil o más, se requiere una segunda reimpresión de aceite de carbón, con un espesor de 1,0-2,0 mil y una tolerancia de espesor de ± 0,4 mil. La película de aceite de carbón para la segunda reimpresión es 3 mil más pequeña en un lado que la película de aceite de carbón para la primera serigrafía.
Las ventajas de la tecnología de película de carbono.
Rentabilidad-significativa
En comparación con algunos métodos de tratamiento de superficies que utilizan metales preciosos o procesos complejos, la tecnología de película de carbono tiene ventajas significativas tanto en los costos de material como de procesamiento. El aceite de carbono, como material principal, es relativamente económico y tiene una amplia gama de fuentes. Al mismo tiempo, su proceso de producción es relativamente simple, sin la necesidad de tecnología y equipos complejos-de alta gama, lo que reduce en gran medida el costo general de producción, especialmente adecuado para escenarios de producción a gran-escala sensibles a los costos, como la fabricación de placas de circuito impreso de algunos productos electrónicos de consumo de gama media y baja.
Buena conductividad
La película de carbono tiene una conductividad estable y buena, lo que puede conducir corriente de manera efectiva y satisfacer las necesidades básicas de la placa de circuito impreso en la conexión eléctrica. En muchos circuitos que no requieren una transmisión estricta de señales eléctricas, sino que se centran en el costo y la practicidad, la conductividad proporcionada por la tecnología de película de carbono es totalmente capaz de garantizar el funcionamiento normal de los dispositivos electrónicos.
Las características de resistencia personalizables se pueden ajustar de manera flexible controlando con precisión parámetros como el grosor, el área y la cantidad de capas impresas de la película de carbono, para cumplir con los diversos requisitos de resistencia de los diferentes diseños de circuitos. Esta personalización aporta una gran comodidad al diseño y fabricación de placas de circuito impreso. Los diseñadores pueden establecer fácilmente valores de resistencia específicos basados en requisitos funcionales de circuitos específicos, simplificando el diseño de circuitos y reduciendo el tamaño de la placa de circuito impreso y la ocupación de espacio.
Escenarios de aplicación de la tecnología de película de carbono.
En el campo de la electrónica de consumo.
La tecnología de película de carbono se ha utilizado ampliamente en muchos productos electrónicos de consumo, como controles remotos, juguetes y calculadoras simples. Tomando el control remoto como ejemplo, el circuito de su parte de botón a menudo utiliza tecnología de película de carbono para lograr la conexión y transmisión de señal entre los botones y el circuito. Debido al hecho de que estos productos generalmente se producen-en masa, el control de costos es extremadamente estricto y los requisitos de rendimiento son relativamente moderados, la ventaja de costos y la buena conductividad de la tecnología de película de carbono satisfacen perfectamente estas necesidades. Por ejemplo, los componentes electrónicos de los juguetes para niños y las placas de circuito impreso fabricadas con tecnología de película de carbono pueden garantizar las funciones eléctricas básicas de los juguetes y lograr una producción a gran-escala y, al mismo tiempo, controlar los costos, lo que hace que los productos de juguete sean más competitivos en el mercado.
La tecnología de película de carbono también demuestra ventajas únicas en algunos dispositivos electrónicos pequeños con requisitos de espacio extremadamente exigentes, como microsensores, pequeños módulos Bluetooth y otros productos. Debido a su capacidad para cumplir con los requisitos de los parámetros del circuito, como la resistencia, ajustando las características de la película de carbono, evita agregar demasiados componentes discretos en un espacio limitado, lo que reduce efectivamente el tamaño de la placa de circuito impreso y permite que dispositivos pequeños alcancen funciones de circuito completas en un espacio compacto, proporcionando una solución factible para el diseño y fabricación de dispositivos electrónicos miniaturizados.
Limitaciones y contramedidas de la tecnología de película de carbono.
Aunque la tecnología de película de carbono tiene muchas ventajas, también tiene ciertas limitaciones. Por ejemplo, en comparación con algunos procesos de recubrimiento de metales, la resistencia a la corrosión de la película de carbono es relativamente débil. En entornos hostiles, como alta humedad y mucha niebla salina, el rendimiento puede disminuir o incluso dañarse. Además, la resistencia física de la película de carbono es relativamente baja y es propensa a agrietarse o caerse cuando se somete a grandes impactos externos, lo que afecta el funcionamiento normal del circuito.
Para abordar estas limitaciones, se pueden tomar algunas medidas de protección en aplicaciones prácticas. Para la cuestión de la resistencia a la corrosión, se puede aplicar un recubrimiento transparente con buenas propiedades protectoras, como pintura de tres pruebas, a la superficie de la película de carbono para aislar la corrosión de la película de carbono por medios corrosivos externos. Para abordar el problema de la resistencia física insuficiente, por un lado, el diseño se puede optimizar razonablemente durante la fase de diseño de la placa de circuito impreso para reducir la posibilidad de impacto externo en la parte de la película de carbono; Por otro lado, en el proceso de fabricación, la resistencia física de la propia película de carbono se puede mejorar mejorando los parámetros del proceso, como optimizar la fórmula del aceite de carbono y ajustar las condiciones de curado.
La comparación entre el proceso de película de carbono y otros procesos de tratamiento de superficies. En comparación con el proceso HASL, aunque el proceso HASL tiene buena soldabilidad y tecnología madura, tiene desventajas como superficie irregular, inadecuación para soldar componentes de paso fino y problemas ambientales que enfrenta el proceso que contiene plomo. El proceso de película de carbono puede lograr una fabricación de circuitos más fina, lo que lo hace más adecuado para diseños de circuitos que requieren una gran disposición espacial y un pequeño espacio entre componentes, sin ningún tipo de preocupación ambiental.
En comparación con el proceso OSP, el recubrimiento OSP se utiliza principalmente para prevenir la oxidación, depende del fundente para la soldabilidad y tiene una resistencia a la corrosión relativamente más débil. El proceso de película de carbono no solo tiene un cierto efecto antioxidante, sino que también se enfoca en proporcionar funciones de conductividad y resistencia, lo que tiene ventajas irremplazables en algunas aplicaciones de circuitos que requieren valores de resistencia específicos.
En comparación con el proceso de niquelado químico/oro por inmersión, el proceso de niquelado químico/oro por inmersión puede proporcionar un rendimiento eléctrico excelente y una confiabilidad-a largo plazo, pero el proceso es complejo y costoso. El proceso de película de carbono, con su bajo costo y su producción relativamente simple, tiene una ventaja competitiva significativa en escenarios de aplicaciones sensibles a los costos y exigentes en rendimiento.