Super tyk kobber Flerlags printkort fremstillingsproces

1. Lamineret struktur

Hovedforskningen i dette papir er en ultra-tyk kobber tre-lags plade, den indre kobber tykkelse er 1.0 mm, den ydre kobber tykkelse er 0.3 mm, og den mindste linjebredde og linjeafstand af det ydre lag er 0.5 mm. Den laminerede struktur er vist i figur 1. Overfladelaget er FR4 kobberbeklædt laminat (glasfiber epoxy kobberbeklædt laminat), med en tykkelse på 0.3 mm, enkeltsidet ætsningsbehandling, og det klæbende lag er en ikke-flydende PP-plade (halvhærdet plade), med en tykkelse på 0.1 mm, super tyk Kobberpladen er indlejret i den tilsvarende hulstruktur på FR-4 epoxypladen.

Processtrømmen af ​​ultratyk kobber PCB-behandling er vist i figur 3. Hovedbearbejdningen omfatter overflade- og mellemlagsfræsning, tyk kobberplade nummerfræsning. Efter overfladebehandling stables det i den samlede form for at varme op og presse, og efter afformningen følges den konventionelle PCB-proces. Processen afslutter produktionen af ​​færdige produkter.

2. Nøgleteknologiske behandlingsmetoder

2.1 Ultra-tyk kobber indvendig lamineringsteknologi

Supertyk kobber indvendig laminering: Hvis der bruges kobberfolie til supertyk kobber, vil det være svært at opnå denne tykkelse. I dette papir bruger det supertykke kobber inderlag 1 mm elektrolytisk kobberplade, som er let at købe til konventionelle materialer og behandles direkte af en fræsemaskine; den ydre kontur af den indvendige kobberplade Samme tykkelse af FR4-plade (glasfiber-epoxyplade) bruges til forarbejdning og støbning som den samlede fyldning. For at lette lamineringen og sikre, at den passer tæt til kobberpladens periferi, styres afstandsværdien mellem de to konturer som vist i strukturen i figur 4 til 0~0.2 Inden for mm. Under påfyldningseffekten af ​​FR4-plade løses kobbertykkelsesproblemet for den ultratykke kobberplade, og de tætte presse- og indvendige isoleringsproblemer efter laminering sikres, så designet af den indre kobbertykkelse kan være større end 0.5 mm .

2.2 Super tyk kobbersværtningsteknologi

Overfladen af ​​ultra-tyk kobber skal være sort før laminering. Sværtningen af ​​kobberpladen kan øge kontaktoverfladen mellem kobberoverfladen og harpiksen og øge befugtningen af ​​højtemperaturstrømningsharpiksen til kobberet, så harpiksen kan trænge ind i oxidlagsrummet og vise stærk ydeevne efter hærdning. Adhæsionskraften forbedrer presseeffekten. Samtidig kan det forbedre fænomenet med laminering af hvid plet og blegning og bobler forårsaget af bagetesten (287 ℃ ± 6 ℃). De specifikke sværtningsparametre er vist i tabel 2.

2.3 Super tyk kobber PCB lamineringsteknologi

På grund af fabrikationsfejlene i tykkelsen af ​​den indre supertykke kobberplade og FR-4-pladen, der bruges til den omgivende fyldning, kan tykkelsen ikke være helt konsistent. Hvis den konventionelle lamineringsmetode anvendes til laminering, er det let at producere hvide pletter, delaminering og andre defekter, og lamineringen er vanskelig. . For at reducere vanskeligheden ved at presse det ultratykke kobberlag og sikre dimensionsnøjagtigheden, er det blevet testet og verificeret til at bruge en integreret presseformstruktur. Formens øvre og nedre skabeloner er lavet af stålforme, og silikonepuden bruges som mellemliggende bufferlag. Procesparametre som temperatur, tryk og trykholdetid opnår lamineringseffekten og løser også de tekniske problemer med hvide pletter og delaminering af ultratyk kobberlaminering og opfylder lamineringskravene for ultratyk kobber-PCB-plader.

(1) Super tyk kobber PCB lamineringsmetode.

Produktets stablingsniveau i den ultratykke kobberlaminatform er vist i figur 5. På grund af den lave fluiditet af ikke-flydende PP-harpiks, hvis det konventionelle beklædningsmateriale kraftpapir anvendes, kan PP-arket ikke presses ensartet, resulterer i defekter såsom hvide pletter og delaminering efter laminering. Tykke kobber PCB-produkter skal bruges i lamineringsprocessen. Som et vigtigt bufferlag spiller silicagelpuden en rolle i at fordele trykket jævnt under presningen. For at løse presseproblemet blev trykparameteren i laminatoren desuden justeret fra 2.1 Mpa (22 kg/cm²) til 2.94 Mpa (30 kg/cm²), og temperaturen blev justeret til den bedste smeltetemperatur iflg. egenskaberne for PP-pladen 170°C.

(2) Lamineringsparametrene for ultratyk kobber-PCB er vist i tabel 3.

(3) Effekten af ​​supertyk kobber PCB-laminering.

Efter afprøvning i overensstemmelse med afsnit 4.8.5.8.2 i GJB362B-2009, bør der ikke være blærer og delaminering, der overstiger afsnit 3.5.1.2.3 (defekter under overfladen) tilladt, når PCB’et testes i henhold til 4.8.2. PCB-prøven opfylder kravene til udseende og størrelse i 3.5.1 og er mikrosektioneret og inspiceret i henhold til 4.8.3, som opfylder kravene i 3.5.2. Udskæringseffekten er vist i figur 6. At dømme ud fra lamineringsskivens tilstand er linjen helt fyldt, og der er ingen mikrospaltebobler.

2.4 Super tyk kobber PCB flow lim kontrol teknologi

Til forskel fra almindelig PCB-behandling er dens form og enhedsforbindelseshuller blevet afsluttet før laminering. Hvis limstrømmen er alvorlig, vil det påvirke forbindelsens rundhed og størrelse, og udseendet og brugen opfylder ikke kravene; denne proces er også blevet testet i procesudviklingen. Formfræsningens procesrute efter presning, men kravene til senere formfræsning er strengt kontrolleret, især for forarbejdning af de indre tykke kobberforbindelsesdele, er dybdepræcisionskontrollen meget streng, og gennemløbshastigheden er ekstremt lav.

At vælge passende bindematerialer og designe en rimelig enhedsstruktur er en af ​​vanskelighederne i forskningen. For at løse problemet med udseendet af limoverløb forårsaget af almindelige prepregs efter laminering, anvendes prepregs med lav fluiditet (Fordele: SP120N). Det klæbende materiale har egenskaberne med lav harpiksfluiditet, fleksibilitet, fremragende varmebestandighed og elektriske egenskaber, og i henhold til egenskaberne ved limoverløb øges prepregens kontur i en bestemt position, og konturen af ​​en specifik form behandles ved at klippe og tegne. Samtidig realiseres processen med først formning og derefter presning, og formen dannes efter presning uden behov for CNC-fræsning igen. Dette løser problemet med limgennemstrømning efter printet er lamineret, og sikrer at der ikke er lim på forbindelsesfladen efter at den supertykke kobberplade er lamineret og trykket er tæt.

3. Færdig effekt af ultratyk kobber PCB

3.1 Ultra-tyk kobber PCB produktspecifikationer

Super-tyk kobber PCB produktspecifikation parameter tabel 4 og færdig produkt effekt er vist i figur 7.

3.2 Modstå spændingstest

Polerne i den ultratykke kobber-PCB-prøve blev testet for modstå spænding. Testspændingen var AC1000V, og der var ingen strejke eller flashover på 1 min.

3.3 Højstrøms temperaturstigningstest

Design den tilsvarende kobberplade til at forbinde hver pol af den ultratykke kobber-PCB-prøve i serie, tilslut den til højstrømsgeneratoren og test separat i henhold til den tilsvarende teststrøm. Testresultaterne er vist i tabel 5:

Ud fra temperaturstigningen i tabel 5 er den samlede temperaturstigning af det ultratykke kobber-PCB relativt lav, hvilket kan opfylde de faktiske brugskrav (generelt er temperaturstigningskravene under 30 K). Den høje strømtemperaturstigning af ultratyk kobber PCB er relateret til dens struktur, og temperaturstigningen af ​​forskellige tykke kobberstrukturer vil have visse forskelle.

3.4 Termisk stresstest

Krav til termisk stresstest: Efter termisk stresstest på prøven i henhold til GJB362B-2009 General Specification for Rigid Printed Boards, viser visuel inspektion, at der ikke er nogen defekter såsom delaminering, blæredannelse, pudeforvridning og hvide pletter.

Efter at udseendet og størrelsen af ​​PCB-prøven opfylder kravene, skal den mikrosektioneres. Fordi det indre lag af kobber i denne prøve er for tykt til at blive metallografisk sektioneret, udsættes prøven for en termisk stresstest ved 287 ℃ ± 6 ℃, og kun dens udseende inspiceres visuelt.

Testresultatet er: ingen delaminering, blæredannelse, pudeforvridning, hvide pletter og andre defekter.

4. Resumé

Denne artikel giver en fremstillingsprocessmetode for ultratyk kobber flerlags PCB. Gennem teknologisk innovation og procesforbedring løser det effektivt den nuværende grænse for kobbertykkelse af ultratyk kobber flerlags PCB og overvinder de almindelige processeringstekniske problemer som følger:

(1) Ultra-tyk kobber indvendig lamineringsteknologi: Det løser effektivt problemet med ultra-tyk kobber materialevalg. Brugen af ​​formalingsbehandling kræver ikke ætsning, hvilket effektivt undgår de tekniske problemer med tyk kobberætsning; FR-4 fyldningsteknologien sikrer trykket i det indre lag Tæt tæthed og isoleringsproblemer;

(2) Ultra-tyk kobber PCB-lamineringsteknologi: løste effektivt problemet med hvide pletter og delaminering i laminering og fandt en ny pressemetode og løsning;

(3) Supertyk kobber PCB flow limkontrolteknologi: Det løser effektivt problemet med limflow efter presning og sikrer implementeringen af ​​forfræsningsformen og derefter presning.