Super paks vask Mitmekihiline PCB tootmisprotsess

1. Lamineeritud struktuur

Käesoleva töö põhiuuringuks on ülipaks vasest kolmekihiline plaat, mille sisemine vase paksus on 1.0 mm, vase välimine paksus 0.3 mm ning väliskihi minimaalne joonelaius ja joonevahe on 0.5 mm. Lamineeritud struktuur on näidatud joonisel 1. Pinnakihiks on FR4 vasega plakeeritud laminaat (klaaskiudepoksü vasega kaetud laminaat), paksusega 0.3 mm, ühepoolne söövitatud töötlus ja liimikiht on mittevoolav PP leht. (poolkõvenenud leht), paksusega 0.1 mm, ülipaks Vaskplaat on põimitud FR-4 epoksüplaadi vastavasse avastruktuuri.

Ülipaksu vase PCB töötlemise protsessi voog on näidatud joonisel 3. Peamine töötlemine hõlmab pinna- ja keskmise kihi freesimist, paksu vaskplaadi numbrifreesimist. Pärast pinnatöötlust virnastatakse see üldisesse vormi, et see kuumeneb ja pressitakse, ning pärast vormist lahtivõtmist järgige tavalist PCB protsessi. Protsess lõpetab valmistoodete tootmise.

2. Peamised tehnoloogia töötlemise meetodid

2.1 Ülipaksu vasest sisemise lamineerimise tehnoloogia

Ülipaks vasest sisemine lamineerimine: kui ülipaksu vase jaoks kasutatakse vaskfooliumi, on seda paksust raske saavutada. Selles artiklis on ülipaks vase sisekiht kasutatud 1 mm elektrolüütilist vaskplaati, mida on lihtne osta tavaliste materjalide jaoks ja mida töödeldakse otse freespinkiga; sisemise vaskplaadi väliskontuur Töötlemisel ja vormimisel kasutatakse üldtäidisega sama paksusega FR4 plaati (klaaskiudepoksüplaati). Selleks, et hõlbustada lamineerimist ja tagada, et see sobib tihedalt vaskplaadi perifeeriaga, on kahe kontuuri vaheline tühimik, nagu on näidatud joonisel 4 kujutatud struktuuris, 0–0.2 mm piires. FR4 plaadi täiteefektiga lahendatakse ülipaksu vaskplaadi vase paksuse probleem ning tagatakse lamineerimise järgsed tihedad pressimis- ja sisemised isolatsiooniprobleemid, nii et sisemise vase paksuse konstruktsioon võib olla suurem kui 0.5 mm .

2.2 Super paksu vase mustamise tehnoloogia

Ülipaksu vase pind tuleb enne lamineerimist mustaks muuta. Vaskplaadi mustaks muutumine võib suurendada vase pinna ja vaigu vahelist kontaktpinda ning suurendada kõrge temperatuuriga voolava vaigu märguvust vasele, nii et vaik võib tungida oksiidikihi pilusse ja näidata tugevat jõudlust. pärast kõvenemist. Adhesioonijõud parandab pressimise efekti. Samal ajal võib see parandada lamineerimise valge laigu nähtust ning küpsetustesti põhjustatud valgenemist ja mullid (287 ℃ ± 6 ℃). Spetsiifilised mustamise parameetrid on näidatud tabelis 2.

2.3 Super paksu vasest PCB lamineerimise tehnoloogia

Sisemise ülipaksu vaskplaadi ja ümbritseva täidisega FR-4 plaadi paksuse tootmisvigade tõttu ei saa paksus olla täiesti ühtlane. Kui lamineerimiseks kasutatakse tavalist lamineerimismeetodit, on lamineerimisel kerge tekkida valgeid laike, delaminatsiooni ja muid defekte ning lamineerimine on keeruline. . Ülipaksu vasekihi pressimise raskuste vähendamiseks ja mõõtmete täpsuse tagamiseks on testitud ja kontrollitud integreeritud pressvormistruktuuri kasutamist. Vormi ülemine ja alumine šabloon on valmistatud terasvormidest ning vahepuhverkihina kasutatakse silikoonpatja. Protsessi parameetrid, nagu temperatuur, rõhk ja rõhu hoidmise aeg, saavutavad lamineerimise efekti ning lahendavad ka valgete laikude ja ülipaksu vask lamineerimise kihistumise tehnilised probleemid ning vastavad ülipaksu vasest PCB plaatide lamineerimisnõuetele.

(1) Ülipaks vasest PCB lamineerimismeetod.

Toote virnastamise tase ülipaksus vasklaminaatvormis on näidatud joonisel 5. Kuna mittevoolava PP-vaigu voolavus on madal, ei saa tavapärase kattematerjali jõupaberi kasutamisel PP-lehte ühtlaselt pressida. mille tagajärjeks on defektid, nagu valged laigud ja lamineerimine. Lamineerimisprotsessis tuleb kasutada paksu vasest PCB-tooteid. Silikageeli padjakesel on võtmepuhverkihina roll rõhu ühtlasel jaotamisel pressimise ajal. Lisaks reguleeriti pressimisprobleemi lahendamiseks laminaatori rõhuparameetrit 2.1 Mpa (22 kg/cm²) tasemelt 2.94 Mpa (30 kg/cm²) ja temperatuur reguleeriti parimale sulamistemperatuurile vastavalt PP-lehe omadused 170°C.

(2) Ülipaksu vasest PCB lamineerimisparameetrid on toodud tabelis 3.

(3) Super paksu vasest PCB lamineerimise mõju.

Pärast testimist vastavalt dokumendi GJB4.8.5.8.2B-362 jaotisele 2009 ei tohiks PCB testimisel punkti 3.5.1.2.3 kohaselt esineda villide teket ja kihistumist, mis ületab punkti 4.8.2 (pinnaalused defektid). PCB näidis vastab punkti 3.5.1 välimuse ja suuruse nõuetele ning on mikrolõikega ja kontrollitud vastavalt punktile 4.8.3, mis vastab punkti 3.5.2 nõuetele. Viilutamise efekt on näidatud joonisel 6. Lamineerimisviilu seisukorra järgi otsustades on joon täielikult täidetud ja mikropilu mullid puuduvad.

2.4 Super paksu vasest PCB vooluliimi juhtimistehnoloogia

Erinevalt üldisest trükkplaatide töötlemisest on selle kuju ja seadme ühendusavad tehtud enne lamineerimist. Kui liimivool on tõsine, mõjutab see ühenduse ümarust ja suurust ning välimus ja kasutamine ei vasta nõuetele; seda protsessi on testitud ka protsessi arenduses. Kuju jahvatamise protsessi marsruut pärast pressimist, kuid hilisemaid kuju jahvatamise nõudeid kontrollitakse rangelt, eriti sisemiste paksude vasest ühendusdetailide töötlemisel, sügavuse täpsuse kontroll on väga range ja läbilaskvus on äärmiselt madal.

Sobivate liimimismaterjalide valimine ja seadme mõistliku struktuuri kujundamine on üks raskusi uurimistöös. Selleks, et lahendada pärast lamineerimist tavalistest prepregidest põhjustatud liimi ülevoolu tekkimist, kasutatakse madala voolavusega preprege (Eelised: SP120N). Liimmaterjalil on madala vaigu voolavus, paindlikkus, suurepärane kuumakindlus ja elektrilised omadused ning vastavalt liimi ülevoolu omadustele suurendatakse prepregi kontuuri konkreetses kohas ja töödeldakse konkreetse kujuga kontuuri. lõikamise ja joonistamise teel. Samal ajal realiseeritakse kõigepealt vormimise ja seejärel pressimise protsess ning kuju moodustub pärast pressimist, ilma et oleks vaja uuesti CNC freesimist. See lahendab liimivoolu probleemi pärast PCB lamineerimist ja tagab, et pärast ülipaksu vaskplaadi lamineerimist ja survet pole ühenduspinnal liimi.

3. Ultra-paks vasest PCB lõppenud efekt

3.1 Ülipaksu vasest PCB toote spetsifikatsioonid

Ülipaksu vasest PCB toote spetsifikatsiooni parameetrite tabel 4 ja valmistoote efekt on näidatud joonisel 7.

3.2 Pingekindluskatse

Ülipaksu vasest PCB proovi pooluste pingetaluvust testiti. Katsepinge oli AC1000V ja 1 minuti jooksul ei toimunud streiki ega välku.

3.3 Kõrge voolu temperatuuri tõusu katse

Kujundage vastav ühendusvaskplaat ülipaksu vasest PCB proovi iga pooluse ühendamiseks järjestikku, ühendage see kõrge voolu generaatoriga ja testige eraldi vastavalt vastavale katsevoolule. Testi tulemused on näidatud tabelis 5:

Tabelis 5 toodud temperatuuritõusust on ülipaksu vasest PCB üldine temperatuuritõus suhteliselt madal, mis vastab tegelikele kasutusnõuetele (tavaliselt on temperatuuritõusu nõuded alla 30 K). Ultrapaksu vasest PCB kõrge voolutemperatuuri tõus on seotud selle struktuuriga ja erinevate paksude vaskstruktuuride temperatuuri tõusul on teatud erinevused.

3.4 Termiline koormustest

Termilise koormustesti nõuded: pärast proovi termilise koormustesti vastavalt GJB362B-2009 jäikade trükkplaatide üldspetsifikatsioonile näitab visuaalne kontroll, et puuduvad defektid, nagu kihistumine, villid, padja kõverdumine ja valged laigud.

Pärast seda, kui PCB proovi välimus ja suurus vastavad nõuetele, tuleks see mikrolõikega lõigata. Kuna selle proovi sisemine vasekiht on metallograafiliselt läbilõikamiseks liiga paks, tehakse proovile termiline pingetest 287 ℃ ± 6 ℃ juures ja visuaalselt kontrollitakse ainult selle välimust.

Testi tulemus on: kihistumise, villide, padjakeste kõverdumise, valgete laikude ja muude defektide puudumine.

4. Kokkuvõte

See artikkel pakub ülipaksu vasest mitmekihilise PCB tootmisprotsessi meetodit. Tehnoloogiliste uuenduste ja protsesside täiustamise kaudu lahendab see tõhusalt ülipaksu vasest mitmekihilise PCB vase paksuse praeguse piirangu ja ületab tavalised töötlemise tehnilised probleemid järgmiselt:

(1) Ülipaksu vase sisemise lamineerimise tehnoloogia: see lahendab tõhusalt ülipaksu vaskmaterjali valiku probleemi. Eeljahvatustöötluse kasutamine ei vaja söövitamist, mis väldib tõhusalt paksu vase söövitamise tehnilisi probleeme; FR-4 täitetehnoloogia tagab sisemise kihi rõhu Tiheda tiheduse ja isolatsiooniprobleemid;

(2) Ultra-paks vasest PCB lamineerimistehnoloogia: lahendas tõhusalt valgete laikude ja lamineerimisel kihistumise probleemi ning leidis uue pressimismeetodi ja lahenduse;

(3) Ülipaks vasest PCB voolu liimi juhtimise tehnoloogia: see lahendab tõhusalt liimivoolu probleemi pärast pressimist ning tagab eelfreesimise kuju ja seejärel pressimise.