נחושת עבה במיוחד רב שכבתי PCB תהליך ייצור

1. מבנה למינציה

המחקר העיקרי של מאמר זה הוא לוח תלת-שכבתי נחושת עבה במיוחד, עובי הנחושת הפנימי הוא 1.0 מ”מ, עובי הנחושת החיצוני הוא 0.3 מ”מ, ורוחב הקווים המינימלי ומרווח הקווים של השכבה החיצונית הוא 0.5 מ”מ. מבנה הלמינציה מוצג באיור 1. שכבת פני השטח היא למינציה בחיפוי נחושת FR4 (למינציה בציפוי נחושת אפוקסי בסיבי זכוכית), בעובי של 0.3 מ”מ, טיפול תחריט חד צדדי, ושכבת הדבק היא יריעת PP שאינה זורמת (יריעה אפויה למחצה), בעובי 0.1 מ”מ, עובי סופר פלטת הנחושת משובצת במבנה החור המתאים של לוחית האפוקסי FR-4.

זרימת התהליך של עיבוד PCB נחושת עבה במיוחד מוצגת באיור 3. העיבוד העיקרי כולל כרסום פני השטח והשכבה האמצעית, כרסום מספר לוחות נחושת עבה. לאחר טיפול פני השטח, הוא מוערם בתבנית הכוללת לחימום ולחיצה, ולאחר פירוק התבנית, בצע את תהליך ה-PCB הקונבנציונלי. התהליך משלים את ייצור המוצרים המוגמרים.

2. שיטות עיבוד טכנולוגיות מרכזיות

2.1 טכנולוגיית למינציה פנימית נחושת עבה במיוחד

למינציה פנימית נחושת עבה במיוחד: אם משתמשים בנייר נחושת לנחושת עבה במיוחד, יהיה קשה להשיג עובי זה. במאמר זה, שכבת הנחושת הפנימית העבה במיוחד משתמשת בפלטת נחושת אלקטרוליטית בגודל 1 מ”מ, שקל לרכוש עבור חומרים קונבנציונליים ומעובדת ישירות על ידי מכונת כרסום; קו המתאר החיצוני של לוח הנחושת הפנימי באותו עובי של לוח FR4 (לוח אפוקסי סיבי זכוכית) משמש לעיבוד וליפוס כמו המילוי הכולל. על מנת להקל על הלמינציה ולהבטיח שהיא מתאימה באופן הדוק לשולי צלחת הנחושת, ערך הפער בין שני קווי המתאר כפי שמוצג במבנה של איור 4 נשלט ב-0~0.2 בתוך מ”מ. תחת אפקט המילוי של לוח FR4, נפתרת בעיית עובי הנחושת של לוח הנחושת העבה במיוחד, ומובטחות בעיות הלחיצה ההדוקות והבידוד הפנימי לאחר הלמינציה, כך שהעיצוב של עובי הנחושת הפנימי יכול להיות גדול מ-0.5 מ”מ .

2.2 טכנולוגיית השחרת נחושת עבה במיוחד

יש להשחיר את פני השטח של נחושת עבה במיוחד לפני הלמינציה. השחרת לוח הנחושת יכולה להגדיל את שטח המגע בין משטח הנחושת לשרף, ולהגביר את יכולת ההרטבה של שרף הזרימה בטמפרטורה גבוהה לנחושת, כך שהשרף יכול לחדור לתוך מרווח שכבת התחמוצת ולהראות ביצועים חזקים. לאחר התקשות. כוח ההידבקות משפר את אפקט הלחיצה. במקביל, זה יכול לשפר את תופעת הכתמים הלבנים למינציה ואת ההלבנה והבועות שנגרמו מבדיקת האפייה (287 ℃ ± 6 ℃). פרמטרי ההשחרה הספציפיים מוצגים בטבלה 2.

2.3 טכנולוגיית למינציה PCB נחושת עבה במיוחד

בשל שגיאות הייצור בעובי של לוח הנחושת הפנימי העבה במיוחד וצלחת FR-4 המשמשת למילוי שמסביב, העובי לא יכול להיות עקבי לחלוטין. אם שיטת הלמינציה הקונבנציונלית משמשת למינציה, קל לייצר כתמים לבנים למינציה, דלמינציה ופגמים אחרים, והלמינציה קשה. . על מנת להפחית את הקושי בלחיצה על שכבת הנחושת העבה במיוחד ולהבטיח את דיוק הממדים, היא נבדקה ואומתה לשימוש במבנה תבנית לחיצה אינטגרלי. התבניות העליונות והתחתונות של התבנית עשויות מתבניות פלדה, וכרית הסיליקון משמשת כשכבת חיץ ביניים. פרמטרים של תהליך כמו טמפרטורה, לחץ וזמן החזקת לחץ משיגים את אפקט הלמינציה, וגם פותרים את הבעיות הטכניות של כתמים לבנים ודילמינציה של למינציה נחושת עבה במיוחד, ועומדים בדרישות הלמינציה של לוחות PCB נחושת עבים במיוחד.

(1) שיטת למינציה של PCB נחושת עבה במיוחד.

רמת הערימה של המוצר בתבנית לרבד הנחושת העבה במיוחד מוצגת באיור 5. בשל הנזילות הנמוכה של שרף PP שאינו ניתן לזרימה, אם נעשה שימוש בחומר החיפוי הרגיל בנייר קראפט, לא ניתן ללחוץ את גיליון ה-PP בצורה אחידה, וכתוצאה מכך פגמים כגון כתמים לבנים ודלמינציה לאחר למינציה. יש להשתמש במוצרי PCB נחושת עבים בתהליך הלמינציה כשכבת חיץ מרכזית, כרית סיליקה ג’ל ממלאת תפקיד בפיזור אחיד של הלחץ במהלך הלחיצה. בנוסף, על מנת לפתור את בעיית הלחיצות, הותאם פרמטר הלחץ בלמינטור מ-2.1 Mpa (22 kg/cm²) ל-2.94 Mpa (30 kg/cm²), והטמפרטורה הותאמה לטמפרטורת ההיתוך הטובה ביותר לפי המאפיינים של גיליון PP 170°C.

(2) פרמטרי הלמינציה של PCB נחושת עבה במיוחד מוצגים בטבלה 3.

(3) ההשפעה של למינציה של PCB נחושת עבה במיוחד.

לאחר בדיקה בהתאם לסעיף 4.8.5.8.2 של GJB362B-2009, לא אמורות להיות שלפוחיות ודלמינציה החורגות מסעיף 3.5.1.2.3 (פגמים מתחת לפני השטח) המותרים בעת בדיקת ה-PCB לפי 4.8.2. דגימת ה-PCB עומדת בדרישות המראה והגודל של 3.5.1, ונבדקת במיקרו חתך ונבדקת לפי 4.8.3, העומדת בדרישות של 3.5.2. אפקט החיתוך מוצג באיור 6. אם לשפוט לפי מצב פרוסת הלמינציה, הקו מתמלא במלואו ואין בועות מיקרו-חריצים.

2.4 טכנולוגיית בקרת דבק זרימת PCB נחושת עבה במיוחד

בשונה מעיבוד PCB כללי, צורתו וחורי חיבור ההתקן הושלמו לפני הלמינציה. אם זרימת הדבק רצינית, היא תשפיע על העגלגלות והגודל של החיבור, והמראה והשימוש לא יעמדו בדרישות; תהליך זה נבדק גם בפיתוח התהליך. מסלול התהליך של כרסום הצורה לאחר הלחיצה, אך דרישות כרסום הצורה המאוחרות יותר נשלטות בקפדנות, במיוחד עבור עיבוד חלקי חיבור הנחושת העבים הפנימיים, בקרת דיוק העומק היא קפדנית מאוד וקצב המעבר נמוך ביותר.

בחירת חומרי מליטה מתאימים ותכנון מבנה מכשיר סביר הם אחד הקשיים במחקר. על מנת לפתור את בעיית ההופעה של הצפת דבק הנגרמת על ידי prepregs רגילים לאחר למינציה, משתמשים ב-prepregs עם נזילות נמוכה (יתרונות: SP120N). לחומר הדבק יש מאפיינים של נזילות שרף נמוכה, גמישות, עמידות בחום ותכונות חשמליות מצוינות, ועל פי המאפיינים של הצפת דבק, קו המתאר של ה-prepreg במיקום מסוים גדל, וקונטור של צורה מסוימת מעובד על ידי חיתוך וציור. במקביל, מתממש תהליך הצורה תחילה ולאחר מכן הכבישה, והצורה נוצרת לאחר הכבישה, ללא צורך שוב בכרסום CNC. זה פותר את בעיית זרימת הדבק לאחר למינציה של ה-PCB, ומבטיח שאין דבק על משטח החיבור לאחר למינציה של לוח הנחושת העבה והלחץ חזק.

3. אפקט מוגמר של PCB נחושת עבה במיוחד

3.1 מפרטי מוצר PCB נחושת עבה במיוחד

טבלת פרמטרים 4 של מפרט מוצר PCB נחושת עבה במיוחד ואפקט המוצר המוגמר מוצגים באיור 7.

3.2 עמידה במבחן מתח

הקטבים בדגימת PCB הנחושת העבה במיוחד נבדקו לעמידה במתח. מתח הבדיקה היה AC1000V, ולא הייתה פגיעה או הבזק תוך דקה אחת.

3.3 בדיקת עליית טמפרטורה בזרם גבוה

תכנן את לוח הנחושת המקביל לחיבור כל קוטב של מדגם PCB הנחושת העבה במיוחד בסדרה, חבר אותו למחולל הזרם הגבוה, ובדוק בנפרד בהתאם לזרם הבדיקה המתאים. תוצאות הבדיקה מוצגות בטבלה 5:

מעליית הטמפרטורה בטבלה 5, עליית הטמפרטורה הכוללת של PCB הנחושת העבה במיוחד נמוכה יחסית, מה שיכול לעמוד בדרישות השימוש בפועל (בדרך כלל, דרישות עליית הטמפרטורה הן מתחת ל-30 K). עליית הטמפרטורה הנוכחית הגבוהה של PCB נחושת עבה במיוחד קשורה למבנה שלו, ולעליית הטמפרטורה של מבני נחושת עבים שונים יהיו הבדלים מסוימים.

3.4 מבחן מאמץ תרמי

דרישות בדיקת מאמץ תרמית: לאחר בדיקת מאמץ תרמית על המדגם לפי המפרט הכללי GJB362B-2009 עבור לוחות מודפסים קשיחים, בדיקה חזותית מראה שאין פגמים כגון דלמינציה, שלפוחיות, עיוות רפידות וכתמים לבנים.

לאחר שהמראה והגודל של דגימת ה-PCB עומדים בדרישות, יש לחלק אותו במיקרו. מכיוון ששכבת הנחושת הפנימית של דגימה זו עבה מכדי לחתוך אותה מטאלוגרפית, הדגימה נתונה למבחן מאמץ תרמי בטמפרטורה של 287 ± 6 ℃, ורק המראה שלה נבדק ויזואלית.

תוצאת הבדיקה היא: ללא דלמינציה, שלפוחיות, עיוות רפידות, כתמים לבנים ופגמים נוספים.

4. תקציר

מאמר זה מספק שיטת תהליך ייצור עבור PCB רב שכבתי נחושת עבה במיוחד. באמצעות חדשנות טכנולוגית ושיפור תהליכים, הוא פותר ביעילות את הגבול הנוכחי של עובי הנחושת של PCB רב שכבתי נחושת עבה במיוחד, ומתגבר על הבעיות הטכניות הנפוצות בעיבוד באופן הבא:

(1) טכנולוגיית למינציה פנימית נחושת עבה במיוחד: היא פותרת ביעילות את הבעיה של בחירת חומרי נחושת עבה במיוחד. השימוש בעיבוד טרום כרסום אינו דורש תחריט, אשר מונע למעשה את הבעיות הטכניות של תחריט נחושת עבה; טכנולוגיית המילוי FR-4 מבטיחה את הלחץ של השכבה הפנימית סגור בעיות אטימות ובידוד;

(2) טכנולוגיית למינציה PCB נחושת עבה במיוחד: פתרה ביעילות את בעיית הכתמים הלבנים והדלמינציה בלמינציה, ומצאה שיטת לחיצה חדשה ופתרון;

(3) טכנולוגיית בקרת דבק זרימת PCB נחושת עבה במיוחד: היא פותרת ביעילות את בעיית זרימת הדבק לאחר הלחיצה, ומבטיחה את יישום צורת הטחינה המוקדמת ולאחר מכן הלחיצה.