Super tlustá měď Vícevrstvá deska plošných spojů výrobní proces

1. Laminovaná struktura

Hlavním výzkumem tohoto článku je ultra silná měděná třívrstvá deska, vnitřní tloušťka mědi je 1.0 mm, vnější tloušťka mědi je 0.3 mm a minimální šířka čar a řádkování vnější vrstvy je 0.5 mm. Laminovaná struktura je znázorněna na obrázku 1. Povrchová vrstva je laminát plátovaný mědí FR4 (sklovláknitý epoxidový mědí plátovaný laminát), o tloušťce 0.3 mm, jednostranná leptací úprava a lepicí vrstva je nestékavá PP fólie (polotvrzený plech), o tloušťce 0.1 mm, super silný Měděná deska je zapuštěna do odpovídající struktury otvorů epoxidové desky FR-4.

Proces zpracování ultratlusté měděné desky plošných spojů je znázorněn na obrázku 3. Hlavní obrábění zahrnuje frézování povrchů a střední vrstvy, frézování tlustých měděných desek. Po povrchové úpravě je naskládán do celkové formy, aby se zahřál a vylisoval, a po vyjmutí z formy následuje konvenční proces PCB Proces dokončuje výrobu hotových výrobků.

2. Klíčové technologické metody zpracování

2.1 Technologie vnitřní laminace ultra silné mědi

Vnitřní laminace s velmi silnou mědí: Pokud se pro velmi silnou měď použije měděná fólie, bude obtížné této tloušťky dosáhnout. V tomto papíru používá super silná měděná vnitřní vrstva 1 mm elektrolytickou měděnou desku, kterou lze snadno zakoupit pro konvenční materiály a je přímo zpracována frézkou; vnější obrys vnitřní měděné desky Pro zpracování a lisování se jako celková výplň používá stejná tloušťka desky FR4 (epoxidová deska ze skleněných vláken). Aby se usnadnilo laminování a zajistilo se, že těsně přiléhá k obvodu měděné desky, je hodnota mezery mezi dvěma obrysy, jak je znázorněno ve struktuře na obrázku 4, regulována na 0~0.2 v mm. Pod plnicím účinkem desky FR4 je vyřešen problém tloušťky mědi ultra silné měděné desky a jsou zajištěny problémy s těsným lisováním a vnitřní izolací po laminaci, takže návrh vnitřní tloušťky mědi může být větší než 0.5 mm. .

2.2 Technologie černění super silné mědi

Povrch ultra silné mědi je potřeba před laminací zčernit. Černění měděné desky může zvýšit kontaktní plochu mezi měděným povrchem a pryskyřicí a zvýšit smáčivost vysokoteplotní tokové pryskyřice na měď, takže pryskyřice může proniknout do mezery oxidové vrstvy a vykazovat silný výkon. po vytvrzení. Síla adheze zlepšuje lisovací účinek. Zároveň může zlepšit jev laminování bílé skvrny a bělení a bubliny způsobené pečicím testem (287 ℃ ± 6 ℃). Konkrétní parametry černění jsou uvedeny v tabulce 2.

2.3 Super silná měděná technologie laminování PCB

Kvůli výrobním chybám v tloušťce vnitřní supertlusté měděné desky a desky FR-4 použité pro okolní výplň nemůže být tloušťka zcela konzistentní. Pokud se pro laminaci použije konvenční metoda laminace, snadno se vytvoří laminační bílé skvrny, delaminace a jiné vady a laminace je obtížná. . Aby se snížila obtížnost lisování ultra silné měděné vrstvy a zajistila se rozměrová přesnost, bylo testováno a ověřeno použití integrální struktury lisovací formy. Horní a spodní šablony formy jsou vyrobeny z ocelových forem a jako mezivrstva slouží silikonový polštář. Procesní parametry, jako je teplota, tlak a doba udržení tlaku, dosahují efektu laminace a také řeší technické problémy bílých skvrn a delaminace ultra silné měděné laminace a splňují požadavky na laminaci ultra silných měděných desek PCB.

(1) Super silná měděná metoda laminování PCB.

Úroveň stohování produktu v ultra silné měděné laminátové formě je znázorněna na obrázku 5. Vzhledem k nízké tekutosti netekoucí PP pryskyřice, pokud se použije konvenční obkladový materiál kraftový papír, PP list nemůže být rovnoměrně stlačen, což vede k defektům, jako jsou bílé skvrny a delaminace po laminaci. V procesu laminace je třeba použít silné měděné produkty PCB Silikagelová podložka jako klíčová nárazníková vrstva hraje roli při rovnoměrném rozložení tlaku během lisování. Kromě toho, aby se vyřešil problém lisování, byl parametr tlaku v laminátoru upraven z 2.1 Mpa (22 kg/cm²) na 2.94 Mpa (30 kg/cm²) a teplota byla upravena na nejlepší tavnou teplotu podle charakteristika PP desky 170°C.

(2) Parametry laminace ultra silné měděné PCB jsou uvedeny v tabulce 3.

(3) Efekt super silné měděné laminace PCB.

Po testování v souladu s oddílem 4.8.5.8.2 GJB362B-2009 by při testování desky plošných spojů podle oddílu 3.5.1.2.3 neměly být povoleny žádné puchýře a delaminace přesahující oddíl 4.8.2 (podpovrchové defekty). Vzorek PCB splňuje požadavky na vzhled a velikost podle 3.5.1 a je mikrořezán a zkontrolován podle 4.8.3, což splňuje požadavky 3.5.2. Efekt krájení je znázorněn na obrázku 6. Soudě podle stavu laminovaného plátku je čára zcela naplněna a nejsou zde žádné mikrobubliny.

2.4 Super silná měděná technologie řízení toku lepidla na PCB

Na rozdíl od běžného zpracování DPS byl její tvar a otvory pro připojení zařízení dokončeny před laminací. Pokud je tok lepidla vážný, ovlivní to kulatost a velikost spojení a vzhled a použití nebudou splňovat požadavky; tento proces byl také testován při vývoji procesu. Cesta procesu tvarového frézování po lisování, ale pozdější požadavky na tvarové frézování jsou přísně kontrolovány, zejména pro zpracování vnitřních tlustých měděných spojovacích dílů, kontrola přesnosti hloubky je velmi přísná a rychlost průchodu je extrémně nízká.

Jednou z obtíží výzkumu je výběr vhodných spojovacích materiálů a návrh rozumné struktury zařízení. Aby se vyřešil problém vzhledu přetečení lepidla způsobeného běžnými prepregy po laminaci, používají se prepregy s nízkou tekutostí (Výhody: SP120N). Lepicí materiál má vlastnosti nízké tekutosti pryskyřice, pružnost, vynikající tepelnou odolnost a elektrické vlastnosti a Podle charakteristik přetečení lepidla se obrys prepregu v konkrétní poloze zvětší a obrys konkrétního tvaru se zpracuje. řezáním a kreslením. Zároveň je realizován proces nejprve tváření a poté lisování a tvarování tvaru po lisování, bez nutnosti opětovného CNC frézování. To řeší problém toku lepidla po zalaminování DPS a zajišťuje, že po nalaminování super silné měděné desky není na spojovací ploše žádné lepidlo a tlak je těsný.

3. Hotový efekt ultra silné měděné PCB

3.1 Specifikace produktu PCB z ultra silné mědi

Tabulka 4 specifikací produktu s velmi silnou měděnou PCB a efekt hotového produktu jsou zobrazeny na obrázku 7.

3.2 Zkouška odolnosti proti napětí

Póly v ultra silném měděném vzorku PCB byly testovány na výdržné napětí. Zkušební napětí bylo AC1000V a během 1 minuty nedošlo k žádnému úderu nebo přeskoku.

3.3 Zkouška nárůstu vysokého proudu

Navrhněte odpovídající spojovací měděnou desku pro připojení každého pólu vzorku ultra silné měděné desky plošných spojů do série, připojte jej ke generátoru vysokého proudu a otestujte samostatně podle odpovídajícího testovacího proudu. Výsledky testu jsou uvedeny v tabulce 5:

Z nárůstu teploty v tabulce 5 je celkový nárůst teploty ultra silné měděné desky plošných spojů relativně nízký, což může splňovat skutečné požadavky na použití (obecně jsou požadavky na nárůst teploty nižší než 30 K). Vysoký proudový nárůst teploty ultra silné měděné desky plošných spojů souvisí s její strukturou a nárůst teploty různých tlustých měděných struktur bude mít určité rozdíly.

3.4 Tepelná zátěžová zkouška

Požadavky na tepelnou zátěžovou zkoušku: Po tepelné zátěžové zkoušce na vzorku podle obecné specifikace GJB362B-2009 pro pevné tištěné desky vizuální kontrola ukazuje, že neexistují žádné vady, jako je delaminace, puchýře, deformace polštářku a bílé skvrny.

Poté, co vzhled a velikost vzorku PCB splní požadavky, měl by být mikrořezán. Protože vnitřní vrstva mědi tohoto vzorku je příliš silná na to, aby mohla být metalograficky nařezána, je vzorek podroben tepelnému namáhání při 287 ℃ ± 6 ℃ a vizuálně je kontrolován pouze jeho vzhled.

Výsledek testu je: bez delaminace, puchýřů, deformace polštářku, bílých skvrn a jiných defektů.

4. Shrnutí

Tento článek poskytuje metodu výrobního procesu pro ultra tlustou měděnou vícevrstvou PCB. Prostřednictvím technologických inovací a zlepšování procesů efektivně řeší současný limit tloušťky mědi u ultratlusté měděné vícevrstvé desky plošných spojů a překonává běžné technické problémy zpracování takto:

(1) Technologie vnitřní laminace ultra silné mědi: Účinně řeší problém výběru materiálu ultra silné mědi. Použití předfrézovacího zpracování nevyžaduje leptání, což účinně zabraňuje technickým problémům leptání tlusté mědi; technologie plnění FR-4 zajišťuje tlak vnitřní vrstvy Těsná těsnost a problémy s izolací;

(2) Technologie laminace PCB s ultra silnou mědí: účinně vyřešila problém bílých skvrn a delaminace při laminaci a našla novou metodu a řešení lisování;

(3) Super-silná měděná technologie řízení toku lepidla na PCB: Účinně řeší problém toku lepidla po lisování a zajišťuje provedení předfrézovacího tvaru a následné lisování.