Controle van spanningsdeformatie in het laminatieproces voor ultradunne kernen (

2025-04-16

1.Kernuitdagingen

Ultradunne kernen (

• Thermische spanning: CTE-mismatch veroorzaakt door temperatuurgradiënten;

• Mechanische spanning: Niet-uniforme drukverdeling;

• Restspanning: Krimp van hars en elastisch herstel;

• Tussenlaag slippen: Wrijvingsmismatch bij de grensvlakken tussen de kern en het koper-Prepreg.

2.Temperatuurregeling

• Dynamische verwarming met meerdere zones:
  Onafhankelijke temperatuurregeling (±1 °C) over de laminatiezones. Stel voor koper-kern-prepreg-stapels de kerntemperatuur 5 °C hoger in dan de kopertemperatuur om de CTE te compenseren.

• Hellende thermische profielen:
  Verwarmings-/koelsnelheden ≤ 3 °C/min en ≤ 2 °C/min. Piektemperatuur ≤ Tg+20 °C voor materialen met een lage Tg (bijv. FR-4).

3.Drukoptimalisatie

• Progressieve drukbelasting:
  0,5 MPa (5 minuten) →1,5 MPa (10 minuten) →2,5 MPa (5 minuten).

• Drukvereffening:
  Siliconen pads (30–50 Shore A) of grafietplaten om de drukvariatie te beperken tot ±5%.

4.Materiaalkunde

• CTE-matching:
  Kern/koper CTE-verschil

• Oppervlakte-activering:
  O₂/N₂-plasmabehandeling (300 W, 60 s) verhoogt de oppervlakte-energie tot 50 mN/m voor een betere hechting.

5.Vacuüm laminatieproces

• Vacuümregeling:
  Primair vacuüm (10–100 mbar) voor het verwijderen van macro-holtes; hoog vacuüm (

• Harsstroombeheer:
  Epoxy met lage viscositeit (

6.Restspanningsvermindering

• Symmetrisch stapelontwerp:
  Breng de koperdikte in balans (

• Na-uitharding:
  Geleidelijke afkoeling (1°C/min) onder 0,5 MPa om de elastische spanning weg te nemen.

7.Realtime monitoring

• FBG-sensoren:
  Ingebedde vezel-Bragg-roosters bewaken de rek (resolutie 1 με).

• Thermische beeldvorming:
  Detecteer hotspots (>5°C variatie) voor dynamische aanpassing.

• Laserprofilometrie:
  Kromtrekken na lamineren

8.Casestudies

• Geval 1: 50μm FR-4 kern

  • Profiel: 80°C→140°C→50°C (totaal 150 min)

  • Resultaten: kromtrekken verminderd van 0,5 naar 0,07 mm/m; pelsterkte >1,0 N/mm.

• Geval 2: 75μm PTFE hoogfrequent kern

  • Ar-plasma-activering → 220°C laminering @1,8 MPa

  • Resultaten: Dk-variatie

9.Innovatierichtingen

• Nano-celluloseversterking: Elastische modulus >8 GPa om kreuken te voorkomen.

• Laser oppervlaktetexturering: Ra=1–2 μm voor mechanische vergrendeling op Rogers RO3000-kernen.

• AI-gestuurde digitale tweelingen: Voorspellende compensatie voor procesvariaties.