Coure súper gruixut PCB multicapa procés de fabricació

1. Estructura laminada

La recerca principal d’aquest document és un tauler de tres capes de coure ultra gruixut, el gruix de coure interior és d’1.0 mm, el gruix de coure exterior és de 0.3 mm i l’amplada de línia mínima i l’interlineat de la capa exterior és de 0.5 mm. L’estructura laminada es mostra a la figura 1. La capa superficial és un laminat revestit de coure FR4 (laminat revestit de coure epoxi de fibra de vidre), amb un gruix de 0.3 mm, tractament de gravat d’una sola cara i la capa adhesiva és una làmina de PP que no flueix. (xamina semicurada), amb un gruix de 0.1 mm, super gruixuda La placa de coure està incrustada a l’estructura de forats corresponent de la placa epoxi FR-4.

El flux de procés del processament de PCB de coure ultra gruixut es mostra a la figura 3. El mecanitzat principal inclou el fresat de la superfície i la capa mitjana, el fresat de nombres de plaques de coure gruixudes. Després del tractament de la superfície, s’apila al motlle general per escalfar-lo i premsar-lo, i després del desemmotllament, seguiu el procés convencional de PCB. El procés completa la producció de productes acabats.

2. Mètodes de processament de tecnologia clau

2.1 Tecnologia de laminació interior de coure ultra gruixuda

Laminació interior de coure súper gruixuda: si s’utilitza làmina de coure per a coure súper gruixut, serà difícil aconseguir aquest gruix. En aquest document, la capa interior de coure súper gruixuda utilitza una placa de coure electrolític d’1 mm, que és fàcil de comprar per a materials convencionals i que es processa directament per una fresadora; el contorn exterior de la placa de coure interior El mateix gruix de la placa FR4 (tauler epoxi de fibra de vidre) s’utilitza per al processament i l’emmotllament que el farciment global. Per tal de facilitar la laminació i assegurar-se que s’ajusta molt a la perifèria de la placa de coure, el valor de la bretxa entre els dos contorns, tal com es mostra a l’estructura de la figura 4, es controla a 0 ~ 0.2 mm. Sota l’efecte d’ompliment del tauler FR4, es resol el problema del gruix del coure del tauler de coure ultra gruixut, i es garanteixen els problemes de premsat ajustat i d’aïllament intern després de la laminació, de manera que el disseny del gruix del coure interior pot ser superior a 0.5 mm. .

2.2 Tecnologia d’ennegriment de coure súper gruixut

La superfície del coure ultra gruixut s’ha d’ennegrir abans de la laminació. L’ennegriment de la placa de coure pot augmentar la superfície de contacte entre la superfície de coure i la resina i augmentar la humectabilitat de la resina de flux d’alta temperatura al coure, de manera que la resina pugui penetrar a l’espai de la capa d’òxid i mostrar un bon rendiment. després de l’enduriment. La força d’adhesió millora l’efecte de premsat. Al mateix temps, pot millorar el fenomen de la taca blanca de laminació i el blanquejament i les bombolles causades per la prova de cocció (287 ℃ ± 6 ℃). Els paràmetres específics d’ennegriment es mostren a la taula 2.

2.3 Tecnologia de laminació de PCB de coure súper gruixut

A causa dels errors de fabricació en el gruix de la placa interior de coure súper gruixuda i la placa FR-4 utilitzada per al farciment circumdant, el gruix no pot ser completament consistent. Si s’utilitza el mètode de laminació convencional per a la laminació, és fàcil produir taques blanques de laminació, delaminació i altres defectes, i la laminació és difícil. . Per tal de reduir la dificultat de premsar la capa de coure ultra gruixuda i garantir la precisió dimensional, s’ha provat i verificat que s’utilitza una estructura de motlle de premsat integral. Les plantilles superior i inferior del motlle estan fetes de motlles d’acer i el coixí de silicona s’utilitza com a capa intermèdia d’amortiment. Els paràmetres del procés, com ara la temperatura, la pressió i el temps de retenció de la pressió, aconsegueixen l’efecte de laminació, i també resolen els problemes tècnics de taques blanques i delaminació de la laminació de coure ultra gruixuda, i compleixen els requisits de laminació de plaques de PCB de coure ultra gruixudes.

(1) Mètode de laminació de PCB de coure super gruixut.

El nivell d’apilament del producte al motlle laminat de coure ultra gruixut es mostra a la figura 5. A causa de la baixa fluïdesa de la resina de PP no fluid, si s’utilitza el paper kraft de material de revestiment convencional, la làmina de PP no es pot pressionar uniformement, donant lloc a defectes com ara taques blanques i delaminació després de la laminació. Els productes de PCB de coure gruixuts s’han d’utilitzar en el procés de laminació Com a capa d’amortiment clau, el coixinet de gel de sílice té un paper important en la distribució uniforme de la pressió durant la premsa. A més, per resoldre el problema de premsat, el paràmetre de pressió a la laminadora es va ajustar de 2.1 Mpa (22 kg/cm²) a 2.94 Mpa (30 kg/cm²), i la temperatura es va ajustar a la millor temperatura de fusió segons les característiques de la làmina de PP 170°C.

(2) Els paràmetres de laminació del PCB de coure ultra gruixut es mostren a la taula 3.

(3) L’efecte de la laminació de PCB de coure super gruixuda.

Després de la prova d’acord amb la secció 4.8.5.8.2 de GJB362B-2009, no hi hauria d’haver cap ampolla i delaminació que superin la secció 3.5.1.2.3 (defectes subsuperficials) permesos quan es prova el PCB segons 4.8.2. La mostra de PCB compleix els requisits d’aspecte i mida de 3.5.1, i està micro-seccionada i inspeccionada segons 4.8.3, que compleix els requisits de 3.5.2. L’efecte de tall es mostra a la figura 6. A jutjar per l’estat de la rodanxa de laminació, la línia està plenament plena i no hi ha bombolles de microescletxa.

2.4 Tecnologia de control de cola de flux de PCB de coure super gruixut

A diferència del processament general de PCB, la seva forma i els forats de connexió del dispositiu s’han completat abans de la laminació. Si el flux de cola és greu, afectarà la rodonesa i la mida de la connexió, i l’aspecte i l’ús no compliran els requisits; aquest procés també s’ha provat en el desenvolupament del procés. La ruta del procés de fresat de forma després del premsat, però els requisits posteriors de fresat de forma es controlen estrictament, especialment per al processament de les peces de connexió de coure gruixudes interiors, el control de precisió de profunditat és molt estricte i la taxa de passada és extremadament baixa.

Escollir materials d’unió adequats i dissenyar una estructura de dispositiu raonable és una de les dificultats de la investigació. Per resoldre el problema de l’aparició del desbordament de cola causat pels preimpregnats ordinaris després de la laminació, s’utilitzen preimpregnats amb baixa fluïdesa (Beneficis: SP120N). El material adhesiu té les característiques de baixa fluïdesa de la resina, flexibilitat, excel·lent resistència a la calor i propietats elèctriques, i d’acord amb les característiques del desbordament de la cola, s’augmenta el contorn del preimpregnat en una posició específica i es processa el contorn d’una forma específica. per tall i dibuix. Al mateix temps, es realitza el procés de formació primer i després de premsat, i la forma es forma després del premsat, sense necessitat de tornar a fresar CNC. Això resol el problema del flux de cola després de laminar el PCB i garanteix que no hi hagi cola a la superfície de connexió després que la placa de coure súper gruixuda estigui laminada i la pressió sigui ajustada.

3. Efecte acabat de PCB de coure ultra gruixut

3.1 Especificacions del producte PCB de coure ultra gruixut

A la figura 4 es mostren la taula de paràmetres d’especificacions del producte PCB de coure super gruixut 7 i l’efecte del producte acabat.

3.2 Prova de tensió de resistència

Els pols de la mostra de PCB de coure ultra gruixuda es van provar per a la tensió de resistència. La tensió de prova va ser de 1000 V CA i no hi va haver cap cop ni llamp en 1 min.

3.3 Prova d’augment de temperatura d’alta corrent

Dissenyeu la placa de coure de connexió corresponent per connectar cada pol de la mostra de PCB de coure ultra gruixuda en sèrie, connecteu-la al generador d’alta corrent i proveu per separat segons el corrent de prova corresponent. Els resultats de la prova es mostren a la taula 5:

A partir de l’augment de temperatura de la taula 5, l’augment de temperatura global del PCB de coure ultra gruixut és relativament baix, cosa que pot complir els requisits d’ús reals (generalment, els requisits d’augment de temperatura són inferiors a 30 K). L’elevat augment de la temperatura actual del PCB de coure ultra gruixut està relacionat amb la seva estructura, i l’augment de temperatura de diferents estructures de coure gruixudes tindrà certes diferències.

3.4 Prova d’esforç tèrmic

Requisits de la prova d’estrès tèrmica: després de la prova d’estrès tèrmica de la mostra segons l’especificació general GJB362B-2009 per a taulers impresos rígids, la inspecció visual mostra que no hi ha defectes com ara delaminació, butllofes, deformació de coixinets i taques blanques.

Després que l’aparença i la mida de la mostra de PCB compleixin els requisits, s’ha de microseccionar. Com que la capa interna de coure d’aquesta mostra és massa gruixuda per ser seccionada metal·logràficament, la mostra es sotmet a una prova d’estrès tèrmica a 287 ℃ ± 6 ℃ i només s’inspecciona visualment el seu aspecte.

El resultat de la prova és: sense delaminació, butllofes, deformació del coixinet, taques blanques i altres defectes.

4. Resum

Aquest article proporciona un mètode de procés de fabricació per a PCB multicapa de coure ultra gruixut. Mitjançant la innovació tecnològica i la millora de processos, resol de manera efectiva el límit actual de gruix de coure de PCB multicapa de coure ultragruix i supera els problemes tècnics de processament habituals de la següent manera:

(1) Tecnologia de laminació interna de coure ultra gruixuda: resol eficaçment el problema de la selecció de material de coure ultra gruixut. L’ús del processament de pre-fresat no requereix gravat, la qual cosa evita efectivament els problemes tècnics del gravat de coure gruixut; la tecnologia d’ompliment FR-4 garanteix la pressió de la capa interna problemes d’estanquitat i aïllament;

(2) Tecnologia de laminació de PCB de coure ultra gruixuda: va resoldre eficaçment el problema de les taques blanques i la delaminació a la laminació i va trobar un nou mètode i solució de premsat;

(3) Tecnologia de control de cola de flux de PCB de coure súper gruixut: soluciona eficaçment el problema del flux de cola després del premsat i garanteix la implementació de la forma prèvia a la fresada i després el premsat.