Kaip iš verpalų gaminamas elektroninis stiklo pluošto audinys?
I. Verpalų paruošimas: Tiksliojo audimo pagrindas
Elektroninėstiklo pluoštoverpalai (sutrumpintai elektroniniai verpalai) yra elektroninio audinio žaliava, kurios pagrindinės specifikacijos, įskaitant G-75 ir E-225. Jo vieno siūlelio skersmuo yra tik 4–9 mikronai, daug plonesnis nei žmogaus plaukų. Gamykloje pagaminti neapdoroti verpalai yra padengti modifikuotu krakmolu, kad būtų išvengta pluošto lūžimo ir deformacijos bei pagerintas audimas. Tačiau tiesioginis audimas yra linkęs pūkuoti ir lūžti siūlai, todėl išankstinis apdorojimas yra būtina sąlyga.
Pirminis apdorojimas susideda iš trijų pagrindinių etapų. Pirma, sukimas: lygiagretūs neapdoroti siūlai susukami, kad būtų sustiprinta sanglauda ir mechaninis stiprumas bei išvengta pluošto išsiliejimo audimo metu. Antra, iškreipimas ir dydžio nustatymas: siūlai iškraipomi partijomis ir padengiami modifikuotu krakmolu, kad ant siūlų paviršiaus susidarytų vienoda apsauginė plėvelė, sumažinama trinties praradimas audimo metu. Trečia, temperatūros ir drėgmės kondicionavimas: metmenų ir ataudų siūlai dedami į pastovios temperatūros ir drėgmės aplinką (22–26 laipsniai, drėgmė 60–70 %), kad būtų pašalinta statinė elektra ir stabilizuotas siūlų įtempimas, taip sukuriant tvirtą pagrindą didelio- tikslumo audimui.
II. Didelis-tikslus audimas: mikrono{2}}lygio lygumo raktas
Audimas yra pagrindinis verpalų pavertimo pilku audiniu procesas. Elektroninis audinys paprastai turi paprasto pynimo struktūrą su vertikaliai susipynusiais metmenų ir ataudų siūlais, kad būtų užtikrintas stabilus audinio tankis ir matmenų tikslumas. Didelės spartos-reaktyvinės-staklės yra pagrindinė gamybos įranga. Palyginti su įprastomis staklėmis, oro-reaktyvinėse staklėse ataudų siūlams varyti naudojamas aukšto-slėgio oro srautas, pasižymintis greitu veikimu ir vienodu įtempimu, o tai veiksmingai sumažina verpalų susidėvėjimą ir audinio defektus.
Pagrindiniai audimo iššūkiai yra tikslus įtempimo valdymas ir nulinis defektų toleravimas. Metmenų verpalų įtempimo paklaida kontroliuojama ± 5 cN ribose, o ataudų tiekimo greitis išlieka didesnis nei 1000 m/min, kad būtų išvengta netolygaus tankio ir iškraipymų. Viso gamybos proceso metu reikalingas verpalų būklės stebėjimas- realiu laiku, kad būtų išvengta purškimo, įtrūkimų ir lūžių. Tokie smulkūs defektai gali tiesiogiai sukelti trumpuosius jungimus arba atviras grandines vėliau gaminant PCB. Todėl aukščiausios klasės elektroninio audinio išeiga turi išlikti virš 99,5 %. Nors austas pilkas audinys įgauna pradinę formą, jame vis dar yra likę matuojančių ir jungiamųjų medžiagų, kurių susipynimo taškuose susikaupia pluoštas, todėl, norint atitikti kokybės standartus, reikia atlikti kelias po{10}apdirbimo procedūras.
III. Dydžio nustatymas ir pluošto atidarymas: pagrindiniai dervos suderinamumo procesai
Pilkos spalvos audinio po-apdorojimas apima du pagrindinius etapus: terminį pašalinimą ir pluošto atidarymą bei išlyginimą, siekiant pašalinti organines liekanas ir optimizuoti pluošto struktūrą, kad būtų tobulas suderinamumas su epoksidine derva.
1. Terminis dydžio pašalinimas: visiškas organinių priemaišų pašalinimas
Likęs dydis ir paviršiaus cheminės medžiagos trukdo dervai prasiskverbti. Dviejų-pakopų formavimas pritaikytas kruopščiam valymui. Išankstinis pašalinimas atliekamas 200–300 laipsnių temperatūroje, kad būtų pašalintos lakiosios organinės medžiagos, o po to 500–600 laipsnių krosnyje atliekamas gilus pirolizės apdorojimas aukštoje -temperatūroje, organinės liekanos sumažinamos iki mažiau nei 0,1 %. Po nuvalymo audinys įgauna grynai baltą ir švarų pluošto paviršių, paruoštą tolesniam paviršiaus apdorojimui.
2. Pluošto atidarymas ir išlyginimas: audinio struktūros optimizavimas
Metmenų{0}}ataudų susikirtimo vietose esantys pluoštai po iškirpimo yra sandariai sukrauti, todėl prastas dervos pralaidumas. Pluošto atidarymui taikomas aukšto -slėgio vandens srove. Esant aukšto -slėgio vandens poveikiui (100–200 MPa), susietos gijos tolygiai pasiskirsto ir išsilygina, kad susidarytų plokščia audinio struktūra. Šis procesas užtikrina lygesnį paviršių, vienodą storį (tolerancija ±2 μm) ir daugiau nei 30 % didesnį dervos įsiskverbimo efektyvumą. Taip pat išplečiamas pluošto ir dervos sukibimo plotas, labai pagerėja variu dengtų laminatų atsparumas karščiui ir mechaninis stiprumas. Pluošto atidarymas yra nepakeičiamas procesas, reikalingas aukščiausios klasės elektroniniams audiniams, pvz., 7628 ir 2116 specifikacijoms, tiesiogiai nulemiantis jų prisitaikymą prie didelio{16}}dažnio ir didelės spartos.
IV. Paviršiaus cheminis apdorojimas: pagrindinių medžiagų savybių suteikimas
Po pluošto atidarymo elektroninis audinys yra apdorojamas silano jungties agentu, o tai yra svarbus procesas, siekiant pagerinti izoliaciją, atsparumą karščiui ir dervos sukibimą. Apdorojimo tirpalas sudarytas iš silano jungiamųjų medžiagų ir funkcinių priedų, kurie sudaro nano-skalės organinę plėvelę ant stiklo pluošto paviršiaus.
Standartinės apdorojimo procedūros: audinio impregnavimas → vienodas ekstruzija (skysčio kiekis reguliuojamas 15–20 %) → etapinis džiovinimas (išankstinis kepimas 80 laipsnių ir kietinimas 150 laipsnių). Ši organinė plėvelė atlieka tris pagrindines funkcijas: pirma, sustiprina izoliaciją didinant tūrio varžą ir gedimo įtampą, kad būtų patenkinti PCB aukštos įtampos izoliacijos reikalavimai; antra, gerina dervos afinitetą, kad susidarytų cheminiai ryšiai tarp stiklo pluošto ir epoksidinės dervos ir būtų išvengta delaminacijos ir lupimosi; trečia, šiluminio stabilumo didinimas, kad būtų išlaikytas struktūrinis vientisumas virš 280 laipsnių ir prisitaikymas prie litavimo be švino procesų.
V. Tiksli apžiūra ir gatavi produktai: patikimas kokybės užtikrinimas
Paviršius-apdorotas elektroninis audinys, prieš pjaustant ir suvyniojant į gatavus ritinius (2000–4000 metrų vienam ritiniui), atliekama visapusiška-tikslumo patikra. Griežtas testavimas apima išvaizdą, matmenis ir veikimo rodiklius:
Išvaizdos patikrinimas: didelės-raiškos vizualinis nuskaitymas su nuliniu netoleravimu dėl neryškių, nutrūkusių gijų, dėmių ir tankio defektų;
Matmenų patikrinimas: Lazerio storio matavimas (pvz., 7628 audinys: apytiksliai . 0.18 mm; 2116 audinys: apytiksliai . 0.10 mm) su storio paklaida, mažesnė arba lygi ±2 μm; audinio plotis reguliuojamas 1270±10 mm;
Veikimo testavimas: ploto tankio, atsparumo trūkimui, izoliacijos atsparumo ir dervos drėgmingumo patikrinimas, kad atitiktų IPC-4412 ir kitus variu dengto laminato pramonės standartus.
Tik visiškai kvalifikuoti produktai gali būti tiekiami kaip aukščiausios klasės-elektroniniai audiniai ir tiekiami variu-dengto laminato ir PCB gamintojams, aptarnaujantiems pagrindines sritis, įskaitant 5G bazines stotis, dirbtinio intelekto serverius ir naują energiją naudojančių transporto priemonių elektroniką.
Nuo mikrono{0}}lygio stiklo pluošto verpalų iki aukščiausios klasės-elektroninio audinio – visas gamybos procesas apima šešias pagrindines grandis: išankstinį apdorojimą, audimą, kirpimą, pluošto atidarymą, paviršiaus apdorojimą ir tikslumą patikrinimą. Kiekvienoje procedūroje integruojamos pažangiausios-technologijos tiksliųjų mašinų, medžiagų chemijos ir tekstilės inžinerijos srityse. Elektroninių audinių kokybė iš esmės atspindi gamybos tikslumą ir kokybės kontrolės standartus. Tai yra išskirtinio meistriškumo siekimas, dėl kurio stiklo pluošto audinys gali padėti plėtoti aukšto-dažnio ir{7}}sparumo elektronikos pramonę, o tai yra nepakeičiamamikronų{0}}skaldulysšiuolaikinės elektronikos gamybos.
