Super dik koper Meerlaag PCB vervaardigingsproses

1. Gelamineerde struktuur

Die hoofnavorsing van hierdie vraestel is ‘n ultra-dik koper-drielaagbord, die binneste koperdikte is 1.0 mm, die buitenste koperdikte is 0.3 mm, en die minimum lynwydte en lynspasiëring van die buitenste laag is 0.5 mm. Die gelamineerde struktuur word in Figuur 1 getoon. Die oppervlaklaag is FR4 koperbeklede laminaat (glasvesel epoksie koper beklede laminaat), met ‘n dikte van 0.3 mm, enkelsydige etsbehandeling, en die kleeflaag is ‘n nie-vloeiende PP-vel (halfgeharde plaat), met ‘n dikte van 0.1 mm, superdik Die koperplaat is ingebed in die ooreenstemmende gatstruktuur van die FR-4 epoksieplaat.

Die prosesvloei van ultra-dik koper-PCB-verwerking word in Figuur 3 getoon. Die hoofbewerking sluit in oppervlak- en middellaag-maal, dik koperplaatgetal-maal. Na oppervlakbehandeling word dit in die algehele vorm gestapel om op te warm en te druk, en na ontvorm, volg die konvensionele PCB-proses. Die proses voltooi die produksie van finale produkte.

2. Sleutel tegnologie verwerking metodes

2.1 Ultra-dik koper binne-laminering tegnologie

Superdik koper binnelaminering: As koperfoelie vir superdik koper gebruik word, sal dit moeilik wees om hierdie dikte te bereik. In hierdie vraestel gebruik die superdik koperbinnelaag 1 mm elektrolitiese koperplaat, wat maklik is om vir konvensionele materiale te koop en direk deur ‘n freesmasjien verwerk word; die buitenste kontoer van die binneste koperplaat Dieselfde dikte van FR4-bord (glasvesel-epoksiebord) word vir verwerking en gietvorm as die algehele vulling gebruik. Ten einde die laminering te vergemaklik en te verseker dat dit nou by die omtrek van die koperplaat pas, word die gapingswaarde tussen die twee kontoere soos in die struktuur van Figuur 4 getoon op 0~0.2 Binne mm beheer. Onder die vul-effek van FR4-bord word die koperdikteprobleem van die ultra-dik koperbord opgelos, en die stywe druk- en interne isolasieprobleme na laminering word verseker, sodat die ontwerp van die binneste koperdikte groter as 0.5 mm kan wees .

2.2 Superdik koperverswartingstegnologie

Die oppervlak van ultra-dik koper moet swartgemaak word voor laminering. Die verswarting van die koperplaat kan die kontakoppervlakte tussen die koperoppervlak en die hars vergroot, en die benatbaarheid van die hoëtemperatuurvloeihars na die koper verhoog, sodat die hars in die oksiedlaaggaping kan penetreer en sterk werkverrigting toon. na verharding. Die adhesiekrag verbeter die perseffek. Terselfdertyd kan dit die laminerende witvlekverskynsel en die bleiking en borrels wat deur die baktoets veroorsaak word, verbeter (287 ℃ ± 6 ℃). Die spesifieke verswartingsparameters word in Tabel 2 getoon.

2.3 Super dik koper PCB laminering tegnologie

As gevolg van die vervaardigingsfoute in die dikte van die binneste superdik koperplaat en die FR-4-plaat wat vir die omliggende vulsel gebruik word, kan die dikte nie heeltemal konsekwent wees nie. As die konvensionele lamineringsmetode vir laminering gebruik word, is dit maklik om wit kolle, delaminering en ander defekte te produseer, en die laminering is moeilik. . Om die moeilikheid om die ultra-dik koperlaag te druk te verminder en die dimensionele akkuraatheid te verseker, is dit getoets en geverifieer om ‘n integrale persvormstruktuur te gebruik. Die boonste en onderste sjablone van die vorm is gemaak van staalvorms, en die silikoonkussing word as die tussenliggende bufferlaag gebruik. Prosesparameters soos temperatuur, druk en drukhoutyd bereik die lamineringseffek, en los ook die tegniese probleme van wit kolle en delaminering van ultradik koperlaminering op, en voldoen aan die lamineringsvereistes van ultradik koper-PCB-borde.

(1) Superdik koper-PCB-lamineringsmetode.

Die stapelvlak van die produk in die ultra-dik koperlaminaatvorm word getoon in Figuur 5. As gevolg van die lae vloeibaarheid van nie-vloeibare PP-hars, as die konvensionele bekledingsmateriaal kraftpapier gebruik word, kan die PP-vel nie eenvormig gedruk word nie, wat lei tot defekte soos wit kolle en delaminering na laminering. Dik koper-PCB-produkte moet in die lamineringsproses gebruik word As ‘n sleutelbufferlaag speel die silikagelkussing ‘n rol om die druk eweredig te versprei tydens pers. Daarbenewens, om die persprobleem op te los, is die drukparameter in die lamineerder aangepas van 2.1 Mpa (22 kg/cm²) tot 2.94 Mpa (30 kg/cm²), en die temperatuur is aangepas na die beste samesmeltingstemperatuur volgens die eienskappe van die PP-vel 170°C.

(2) Die lamineringsparameters van ultra-dik koper-PCB word in Tabel 3 getoon.

(3) Die effek van superdik koper-PCB-laminering.

Na toetsing in ooreenstemming met Afdeling 4.8.5.8.2 van GJB362B-2009, behoort daar geen blase en delaminering te wees wat Afdeling 3.5.1.2.3 (onder-oppervlak-defekte) oorskry wanneer die PCB getoets word volgens 4.8.2 nie. Die PCB-monster voldoen aan die voorkoms- en groottevereistes van 3.5.1, en word volgens 4.8.3 gemik en geïnspekteer, wat aan die vereistes van 3.5.2 voldoen. Die sny-effek word in Figuur 6 getoon. Te oordeel aan die toestand van die lamineringsskyf, is die lyn volledig gevul en is daar geen mikrospleetborrels nie.

2.4 Super thick copper PCB flow glue control technology

Anders as algemene PCB-verwerking, is sy vorm en toestelverbindingsgate voltooi voor laminering. As die gomvloei ernstig is, sal dit die rondheid en grootte van die verbinding beïnvloed, en die voorkoms en gebruik sal nie aan die vereistes voldoen nie; hierdie proses is ook in die prosesontwikkeling getoets. Die prosesroete van die vormfrees na pers, maar die latere vormfreesvereistes word streng beheer, veral vir die verwerking van die binneste dik koperverbindingsdele, is die diepte-presisiebeheer baie streng, en die slaagsyfer is uiters laag.

Die keuse van geskikte bindmateriale en die ontwerp van ‘n redelike toestelstruktuur is een van die probleme in die navorsing. Ten einde die probleem van die voorkoms van gomoorloop wat veroorsaak word deur gewone prepregs na laminering op te los, word prepregs met lae vloeibaarheid (Voordele: SP120N) gebruik. Die kleefmateriaal het die eienskappe van lae harsvloeibaarheid, buigsaamheid, uitstekende hittebestandheid en elektriese eienskappe, en volgens die kenmerke van gomoorloop word die kontoer van die prepreg op ‘n spesifieke posisie verhoog, en die kontoer van ‘n spesifieke vorm word verwerk deur te sny en te teken. Terselfdertyd word die proses om eers te vorm en dan te druk, gerealiseer, en die vorm word gevorm na pers, sonder dat dit weer nodig is vir CNC-frees. Dit los die probleem van gomvloei op nadat die PCB gelamineer is, en verseker dat daar geen gom op die verbindingsoppervlak is nadat die superdik koperplaat gelamineer is en die druk styf is nie.

3. Voltooide effek van ultra-dik koper PCB

3.1 Ultra-dik koper PCB produk spesifikasies

Super-dik koper PCB produk spesifikasie parameter tabel 4 en finale produk effek word in figuur 7 getoon.

3.2 Weerstaan ​​spanning toets

Die pole in die ultra-dik koper PCB monster is getoets vir weerstaanspanning. Die toetsspanning was AC1000V, en daar was geen staking of oorflits in 1 min.

3.3 Hoë stroom temperatuur styg toets

Design the corresponding connecting copper plate to connect each pole of the ultra-thick copper PCB sample in series, connect it to the high current generator, and test separately according to the corresponding test current. The test results are shown in Table 5:

Vanaf die temperatuurstyging in Tabel 5 is die algehele temperatuurstyging van die ultra-dik koper-PCB relatief laag, wat aan die werklike gebruiksvereistes kan voldoen (oor die algemeen is die temperatuurstygingsvereistes onder 30 K). Die hoë huidige temperatuurstyging van ultra-dik koper-PCB hou verband met die struktuur daarvan, en die temperatuurstyging van verskillende dik koperstrukture sal sekere verskille hê.

3.4 Termiese spanningstoets

Termiese spanningstoetsvereistes: Na termiese spanningstoets op die monster volgens die GJB362B-2009 Algemene Spesifikasie vir Rigiede Gedrukte Borde, toon visuele inspeksie dat daar geen defekte soos delaminering, blase, skuimbuiging en wit kolle is nie.

Nadat die voorkoms en grootte van die PCB-monster aan die vereistes voldoen het, moet dit in mikroseksie gedeel word. Omdat die binneste laag koper van hierdie monster te dik is om metallografies gesny te word, word die monster aan ‘n termiese spanningstoets by 287 ℃ ± 6 ℃ onderwerp, en slegs sy voorkoms word visueel geïnspekteer.

Die toetsresultaat is: geen delaminering, blase, kromming van die pad, wit kolle en ander defekte nie.

4. Opsomming

Hierdie artikel verskaf ‘n vervaardigingsprosesmetode vir ultra-dik koper meerlaagse PCB. Deur tegnologiese innovasie en prosesverbetering los dit die huidige limiet van koperdikte van ultra-dik koper meerlaagse PCB effektief op, en oorkom die algemene verwerkingstegniese probleme soos volg:

(1) Ultra-thick copper inner lamination technology: It effectively solves the problem of ultra-thick copper material selection. The use of pre-milling processing does not require etching, which effectively avoids the technical problems of thick copper etching; the FR-4 filling technology ensures the pressure of the inner layer Close tightness and insulation problems;

(2) Ultra-dik koper-PCB-lamineringstegnologie: het die probleem van wit kolle en delaminering in laminering effektief opgelos en ‘n nuwe persmetode en oplossing gevind;

(3) Super-dik koper PCB vloei gom beheer tegnologie: Dit los die probleem van gom vloei effektief na pers, en verseker die implementering van die pre-frees vorm en dan druk.