Σούπερ χοντρό χαλκό Πολυστρωματικό PCB διαδικασία κατασκευής

1. Πολυστρωματική δομή

Η κύρια έρευνα αυτής της εργασίας είναι μια εξαιρετικά παχιά χάλκινη σανίδα τριών στρώσεων, το εσωτερικό πάχος χαλκού είναι 1.0 mm, το εξωτερικό πάχος χαλκού είναι 0.3 mm και το ελάχιστο πλάτος γραμμής και απόσταση γραμμών του εξωτερικού στρώματος είναι 0.5 mm. Η πλαστικοποιημένη δομή φαίνεται στο Σχήμα 1. Το επιφανειακό στρώμα είναι πλαστικοποιημένο με επίστρωση χαλκού FR4 (εποξειδική επένδυση από χαλκό με ίνες γυαλιού), με πάχος 0.3 mm, επεξεργασία χάραξης μονής όψης και το συγκολλητικό στρώμα είναι ένα μη ρέον φύλλο PP (ημισκληρυμένο φύλλο), με πάχος 0.1 mm, σούπερ πάχος Η πλάκα χαλκού είναι ενσωματωμένη στην αντίστοιχη δομή οπής της εποξειδικής πλάκας FR-4.

Η ροή διεργασίας της επεξεργασίας PCB πολύ παχύρρευστου χαλκού φαίνεται στο Σχήμα 3. Η κύρια μηχανική κατεργασία περιλαμβάνει φρεζάρισμα επιφάνειας και μεσαίου στρώματος, χάλκινη άλεση αριθμού πλακών από χάλκινο πάχος. Μετά την επιφανειακή επεξεργασία, στοιβάζεται στο γενικό καλούπι για να θερμανθεί και να πιεστεί, και μετά το ξεκαλούπωμα, ακολουθήστε τη συμβατική διαδικασία PCB. Η διαδικασία ολοκληρώνει την παραγωγή των τελικών προϊόντων.

2. Μέθοδοι επεξεργασίας βασικής τεχνολογίας

2.1 Τεχνολογία εσωτερικής πλαστικοποίησης από εξαιρετικά παχύ χαλκό

Εσωτερική πλαστικοποίηση από πολύ παχύ χαλκό: Εάν χρησιμοποιείται φύλλο χαλκού για πολύ παχύ χαλκό, θα είναι δύσκολο να επιτευχθεί αυτό το πάχος. Σε αυτό το έγγραφο, το εξαιρετικά παχύ χάλκινο εσωτερικό στρώμα χρησιμοποιεί ηλεκτρολυτική πλάκα χαλκού 1 mm, η οποία είναι εύκολο να αγοραστεί για συμβατικά υλικά και επεξεργάζεται απευθείας από μια μηχανή φρεζαρίσματος. το εξωτερικό περίγραμμα της εσωτερικής χάλκινης πλάκας Το ίδιο πάχος της σανίδας FR4 (εποξειδική σανίδα από γυάλινες ίνες) χρησιμοποιείται για την επεξεργασία και τη χύτευση με τη συνολική πλήρωση. Προκειμένου να διευκολυνθεί η πλαστικοποίηση και να διασφαλιστεί ότι ταιριάζει στενά με την περιφέρεια της χάλκινης πλάκας, η τιμή του διακένου μεταξύ των δύο περιγραμμάτων όπως φαίνεται στη δομή του σχήματος 4 ελέγχεται στα 0~0.2 εντός mm. Κάτω από το εφέ πλήρωσης της σανίδας FR4, επιλύεται το πρόβλημα πάχους χαλκού της πολύ παχιάς σανίδας χαλκού και διασφαλίζονται τα στενά προβλήματα πίεσης και εσωτερικής μόνωσης μετά την πλαστικοποίηση, έτσι ώστε ο σχεδιασμός του εσωτερικού πάχους χαλκού να μπορεί να είναι μεγαλύτερος από 0.5 mm .

2.2 Τεχνολογία μαυρίσματος από εξαιρετικά παχύ χαλκό

Η επιφάνεια του εξαιρετικά παχύ χαλκού πρέπει να μαυριστεί πριν από την πλαστικοποίηση. Το μαύρισμα της πλάκας χαλκού μπορεί να αυξήσει την επιφάνεια επαφής μεταξύ της επιφάνειας χαλκού και της ρητίνης και να αυξήσει τη διαβρεξιμότητα της ρητίνης ροής υψηλής θερμοκρασίας στον χαλκό, έτσι ώστε η ρητίνη να μπορεί να διεισδύσει στο διάκενο του στρώματος οξειδίου και να δείξει ισχυρή απόδοση μετά τη σκλήρυνση. Η δύναμη πρόσφυσης βελτιώνει το αποτέλεσμα πίεσης. Ταυτόχρονα, μπορεί να βελτιώσει το φαινόμενο πλαστικοποίησης λευκών κηλίδων και τη λεύκανση και τις φυσαλίδες που προκαλούνται από τη δοκιμή ψησίματος (287 ℃ ± 6 ℃). Οι συγκεκριμένες παράμετροι μαυρίσματος φαίνονται στον Πίνακα 2.

2.3 Τεχνολογία πλαστικοποίησης PCB πολύ παχύ χαλκού

Λόγω των κατασκευαστικών σφαλμάτων στο πάχος της εσωτερικής πολύ παχιάς χάλκινης πλάκας και της πλάκας FR-4 που χρησιμοποιείται για την περιβάλλουσα γέμιση, το πάχος δεν μπορεί να είναι απολύτως συνεπές. Εάν χρησιμοποιείται η συμβατική μέθοδος πλαστικοποίησης για πλαστικοποίηση, είναι εύκολο να δημιουργηθούν λευκές κηλίδες πλαστικοποίησης, αποκόλληση και άλλα ελαττώματα και η πλαστικοποίηση είναι δύσκολη. . Προκειμένου να μειωθεί η δυσκολία συμπίεσης του εξαιρετικά παχύ στρώματος χαλκού και να διασφαλιστεί η ακρίβεια των διαστάσεων, έχει δοκιμαστεί και επαληθευτεί η χρήση μιας ενσωματωμένης δομής καλουπιού συμπίεσης. Το επάνω και το κάτω πρότυπο του καλουπιού είναι κατασκευασμένα από καλούπια χάλυβα και το μαξιλάρι σιλικόνης χρησιμοποιείται ως ενδιάμεσο στρώμα προστασίας. Οι παράμετροι της διαδικασίας όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο χρόνος διατήρησης της πίεσης επιτυγχάνουν το αποτέλεσμα ελασματοποίησης και επίσης λύνουν τα τεχνικά προβλήματα των λευκών κηλίδων και της αποκόλλησης της πολύ παχιάς πλαστικοποίησης χαλκού και πληρούν τις απαιτήσεις πλαστικοποίησης των πολύ παχύρευστων πλακών PCB χαλκού.

(1) Μέθοδος πλαστικοποίησης PCB εξαιρετικά παχύ χαλκού.

Το επίπεδο στοίβαξης του προϊόντος στο πολύ παχύ καλούπι ελασματοποιημένου χαλκού φαίνεται στο Σχήμα 5. Λόγω της χαμηλής ρευστότητας της μη ρέουσας ρητίνης PP, εάν χρησιμοποιείται το συμβατικό υλικό επένδυσης χαρτί kraft, το φύλλο PP δεν μπορεί να συμπιεστεί ομοιόμορφα. με αποτέλεσμα ελαττώματα όπως λευκές κηλίδες και αποκόλληση μετά την πλαστικοποίηση. Τα παχύρρευστα προϊόντα PCB από χαλκό πρέπει να χρησιμοποιούνται στη διαδικασία ελασματοποίησης Ως βασικό ρυθμιστικό στρώμα, το επίθεμα πυριτικής πηκτής παίζει ρόλο στην ομοιόμορφη κατανομή της πίεσης κατά την πίεση. Επιπλέον, για να λυθεί το πρόβλημα συμπίεσης, η παράμετρος πίεσης στον πλαστικοποιητή ρυθμίστηκε από 2.1 Mpa (22 kg/cm²) σε 2.94 Mpa (30 kg/cm²) και η θερμοκρασία ρυθμίστηκε στην καλύτερη θερμοκρασία σύντηξης σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του φύλλου PP 170°C.

(2) Οι παράμετροι ελασματοποίησης του εξαιρετικά παχύ χάλκινου PCB φαίνονται στον Πίνακα 3.

(3) Η επίδραση της πολύ παχιάς πλαστικοποίησης PCB χαλκού.

Μετά τη δοκιμή σύμφωνα με την Ενότητα 4.8.5.8.2 του GJB362B-2009, δεν πρέπει να επιτρέπονται φουσκάλες και αποκόλληση που να υπερβαίνουν την Ενότητα 3.5.1.2.3 (ελαττώματα κάτω από την επιφάνεια) κατά τη δοκιμή του PCB σύμφωνα με το σημείο 4.8.2. Το δείγμα PCB πληροί τις απαιτήσεις εμφάνισης και μεγέθους του σημείου 3.5.1 και έχει μικροτομές και επιθεωρηθεί σύμφωνα με το σημείο 4.8.3, το οποίο πληροί τις απαιτήσεις του σημείου 3.5.2. Το αποτέλεσμα κοπής φαίνεται στο Σχήμα 6. Κρίνοντας από την κατάσταση της φέτας πλαστικοποίησης, η γραμμή είναι πλήρως γεμάτη και δεν υπάρχουν φυσαλίδες μικροσχισμής.

2.4 Τεχνολογία ελέγχου ροής κόλλας PCB από εξαιρετικά παχύ χαλκό

Διαφορετικά από τη γενική επεξεργασία PCB, το σχήμα και οι οπές σύνδεσης της συσκευής έχουν ολοκληρωθεί πριν από την πλαστικοποίηση. Εάν η ροή της κόλλας είναι σοβαρή, θα επηρεάσει τη στρογγυλότητα και το μέγεθος της σύνδεσης και η εμφάνιση και η χρήση δεν θα πληρούν τις απαιτήσεις. αυτή η διαδικασία έχει επίσης δοκιμαστεί στην ανάπτυξη της διαδικασίας. Η διαδρομή διαδικασίας του φρεζαρίσματος σχήματος μετά την πίεση, αλλά οι απαιτήσεις άλεσης σχήματος αργότερα ελέγχονται αυστηρά, ειδικά για την επεξεργασία των εσωτερικών χάλκινων εξαρτημάτων σύνδεσης, ο έλεγχος ακρίβειας βάθους είναι πολύ αυστηρός και ο ρυθμός διέλευσης είναι εξαιρετικά χαμηλός.

Η επιλογή κατάλληλων υλικών συγκόλλησης και ο σχεδιασμός μιας λογικής δομής συσκευής είναι μία από τις δυσκολίες στην έρευνα. Για να λυθεί το πρόβλημα της εμφάνισης υπερχείλισης κόλλας που προκαλείται από συνηθισμένα προεμποτίσματα μετά την πλαστικοποίηση, χρησιμοποιούνται προεμποτίσματα με χαμηλή ρευστότητα (Πλεονεκτήματα: SP120N). Το συγκολλητικό υλικό έχει τα χαρακτηριστικά χαμηλής ρευστότητας ρητίνης, ευκαμψίας, εξαιρετικής αντοχής στη θερμότητα και ηλεκτρικών ιδιοτήτων, και σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της υπερχείλισης κόλλας, το περίγραμμα του prepreg σε μια συγκεκριμένη θέση αυξάνεται και το περίγραμμα ενός συγκεκριμένου σχήματος επεξεργάζεται με το κόψιμο και το σχέδιο. Ταυτόχρονα πραγματοποιείται η διαδικασία του σχηματισμού πρώτα και μετά το πάτημα και το σχήμα διαμορφώνεται μετά το πάτημα, χωρίς να χρειάζεται ξανά άλεσμα CNC. Αυτό λύνει το πρόβλημα της ροής της κόλλας μετά την πλαστικοποίηση του PCB και διασφαλίζει ότι δεν υπάρχει κόλλα στην επιφάνεια σύνδεσης μετά την πλαστικοποίηση της πολύ παχιάς χάλκινης πλάκας και τη σφιχτή πίεση.

3. Τελειωμένο αποτέλεσμα από εξαιρετικά παχύ χάλκινο PCB

3.1 Προδιαγραφές προϊόντος PCB πολύ παχύ χαλκού

Ο πίνακας παραμέτρων προδιαγραφών προϊόντος PCB πολύ παχύς χαλκού 4 και το αποτέλεσμα τελικού προϊόντος φαίνονται στο σχήμα 7.

3.2 Αντοχή στη δοκιμή τάσης

Οι πόλοι στο εξαιρετικά παχύ δείγμα χαλκού PCB δοκιμάστηκαν για τάση αντοχής. Η τάση δοκιμής ήταν AC1000V και δεν σημειώθηκε απεργία ή φλας σε 1 λεπτό.

3.3 Δοκιμή ανύψωσης θερμοκρασίας υψηλού ρεύματος

Σχεδιάστε την αντίστοιχη συνδετική πλάκα χαλκού για να συνδέσετε σε σειρά κάθε πόλο του πολύ παχύ δείγματος PCB χαλκού, συνδέστε το στη γεννήτρια υψηλού ρεύματος και δοκιμάστε ξεχωριστά σύμφωνα με το αντίστοιχο ρεύμα δοκιμής. Τα αποτελέσματα των δοκιμών φαίνονται στον Πίνακα 5:

Από την άνοδο της θερμοκρασίας στον Πίνακα 5, η συνολική αύξηση της θερμοκρασίας του εξαιρετικά παχύ χάλκινου PCB είναι σχετικά χαμηλή, γεγονός που μπορεί να καλύψει τις πραγματικές απαιτήσεις χρήσης (γενικά, οι απαιτήσεις αύξησης θερμοκρασίας είναι κάτω από 30 K). Η υψηλή άνοδος της θερμοκρασίας ρεύματος του εξαιρετικά παχύ χάλκινου PCB σχετίζεται με τη δομή του και η αύξηση της θερμοκρασίας των διαφορετικών παχύρρευστων δομών χαλκού θα έχει ορισμένες διαφορές.

3.4 Δοκιμή θερμικής καταπόνησης

Απαιτήσεις δοκιμής θερμικής καταπόνησης: Μετά τη δοκιμή θερμικής καταπόνησης στο δείγμα σύμφωνα με τη Γενική Προδιαγραφή GJB362B-2009 για άκαμπτες τυπωμένες σανίδες, η οπτική επιθεώρηση δείχνει ότι δεν υπάρχουν ελαττώματα όπως αποκόλληση, φουσκάλες, στρέβλωση μαξιλαριών και λευκές κηλίδες.

Αφού η εμφάνιση και το μέγεθος του δείγματος PCB πληρούν τις απαιτήσεις, θα πρέπει να υποβληθεί σε μικροτομή. Επειδή το εσωτερικό στρώμα χαλκού αυτού του δείγματος είναι πολύ παχύ για να τεμαχιστεί μεταλλογραφικά, το δείγμα υποβάλλεται σε δοκιμή θερμικής καταπόνησης στους 287 ℃ ± 6 ℃, και μόνο η εμφάνισή του ελέγχεται οπτικά.

Το αποτέλεσμα της δοκιμής είναι: χωρίς αποκόλληση, φουσκάλες, παραμόρφωση του μαξιλαριού, λευκές κηλίδες και άλλα ελαττώματα.

4. Περίληψη

Αυτό το άρθρο παρέχει μια μέθοδο διαδικασίας κατασκευής για πολύ παχύ χάλκινο πολυστρωματικό PCB. Μέσω της τεχνολογικής καινοτομίας και της βελτίωσης της διαδικασίας, επιλύει αποτελεσματικά το τρέχον όριο πάχους χαλκού του πολύ παχύ χάλκινου πολυστρωματικού PCB και ξεπερνά τα κοινά τεχνικά προβλήματα επεξεργασίας ως εξής:

(1) Τεχνολογία εσωτερικής πλαστικοποίησης από εξαιρετικά παχύ χαλκό: Επιλύει αποτελεσματικά το πρόβλημα της επιλογής υλικού εξαιρετικά παχύ χαλκού. Η χρήση της επεξεργασίας προάλεσης δεν απαιτεί χάραξη, η οποία αποφεύγει αποτελεσματικά τα τεχνικά προβλήματα της παχύρρευστης χαλκογραφίας. Η τεχνολογία πλήρωσης FR-4 εξασφαλίζει την πίεση του εσωτερικού στρώματος στενή στεγανότητα και προβλήματα μόνωσης.

(2) Τεχνολογία πλαστικοποίησης PCB με εξαιρετικά παχύ χαλκό: έλυσε αποτελεσματικά το πρόβλημα των λευκών κηλίδων και της αποκόλλησης στην πλαστικοποίηση και βρήκε μια νέα μέθοδο και λύση συμπίεσης.

(3) Τεχνολογία ελέγχου ροής κόλλας PCB με πολύ παχύ χαλκό: Επιλύει αποτελεσματικά το πρόβλημα της ροής της κόλλας μετά το πάτημα και διασφαλίζει την εφαρμογή του σχήματος προ-άλεσης και στη συνέχεια συμπίεσης.