超厚銅 多層PCB 製造プロセス

1.積層構造

この論文の主な研究は、超厚銅1.0層基板であり、内側の銅の厚さは0.3 mm、外側の銅の厚さは0.5 mm、外側の層の最小線幅と線間隔は1mmです。 積層構造を図4に示します。表面層はFR0.3銅張積層板（ガラス繊維エポキシ銅張積層板）、厚さ0.1 mm、片面エッチング処理、接着層は非流動PPシートです。 （半硬化シート）、厚さ4 mm、超厚銅板は、FR-XNUMXエポキシ板の対応する穴構造に埋め込まれています。

超厚銅PCB加工のプロセスフローを図3に示します。主な加工には、表面および中間層のフライス盤、厚銅のナンバープレートフライス盤が含まれます。 表面処理後、金型全体に積み重ねて加熱・プレスし、離型後は従来のPCB工程を踏襲し、完成品の製造を完了します。

2.主要なテクノロジーの処理方法

2.1超厚銅内部ラミネーション技術

超厚銅内積層：超厚銅に銅箔を使用した場合、この厚さを実現することは困難です。 この論文では、超厚銅内層は1 mmの電解銅板を使用しています。これは、従来の材料で購入しやすく、フライス盤で直接処理されます。 内側の銅板の外側の輪郭加工と成形には、全体の充填と同じ厚さのFR4ボード（ガラス繊維エポキシボード）が使用されます。 積層を容易にし、銅板の周囲にぴったりとはまるようにするために、図4の構造に示すように、0つの輪郭間のギャップ値は0.2〜4mm以内に制御されます。 FR0.5基板の充填効果により、超厚銅基板の銅厚問題を解消し、積層後の密着・内部絶縁の問題を解消し、銅内厚の設計をXNUMXmm以上にできるようにしました。 。

2.2超厚銅黒化技術

超厚銅の表面は、ラミネートする前に黒くする必要があります。 銅板の黒化は、銅表面と樹脂との接触表面積を増加させ、高温流動樹脂の銅への湿潤性を増加させることができるため、樹脂は酸化物層のギャップに浸透し、強力な性能を示すことができる。硬化後。 接着力によりプレス効果が向上します。 同時に、ベーキング試験（287℃±6℃）による積層白斑現象や美白・気泡の改善が可能です。 具体的な黒化パラメータを表2に示します。

2.3超厚銅PCBラミネート技術

内側の超厚銅板と周囲の充填に使用されるFR-4板の厚さの製造誤差のため、厚さを完全に一定にすることはできません。 従来のラミネーション方式をラミネーションに使用すると、ラミネーションの白点や層間剥離などの欠陥が発生しやすく、ラミネーションが困難になります。 。 超厚銅層のプレスの難しさを軽減し、寸法精度を確保するために、一体型プレス金型構造を使用することがテストおよび検証されています。 型の上下の型板は鋼製の型でできており、中間緩衝層としてシリコンクッションが使用されています。 温度、圧力、圧力保持時間などのプロセスパラメータは、積層効果を実現し、超厚銅積層のホワイトスポットと層間剥離の技術的問題を解決し、超厚銅PCBボードの積層要件を満たします。

（1）超厚銅基板積層法。

超厚銅ラミネート金型での製品の積層レベルを図5に示します。非流動性PP樹脂の流動性が低いため、従来の被覆材クラフト紙を使用すると、PPシートを均一にプレスできません。ラミネート後の白い斑点や層間剥離などの欠陥が発生します。 ラミネーションプロセスでは厚い銅のPCB製品を使用する必要があります重要なバッファー層として、シリカゲルパッドはプレス中の圧力を均等に分散させる役割を果たします。 さらに、プレスの問題を解決するために、ラミネーターの圧力パラメーターを2.1 Mpa（22kg /cm²）から2.94 Mpa（30kg /cm²）に調整し、温度を次のように最適な溶融温度に調整しました。 PPシートの特性170°C。

（2）超厚銅基板の積層パラメータを表3に示します。

（3）超厚銅基板積層の効果。

GJB4.8.5.8.2B-362のセクション2009に従ってテストした後、3.5.1.2.3に従ってPCBをテストするときに許可されるセクション4.8.2（表面下の欠陥）を超えるブリスターおよび層間剥離があってはなりません。 PCBサンプルは、3.5.1の外観とサイズの要件を満たし、4.8.3の要件を満たす3.5.2に従ってマイクロセクション化および検査されます。 スライス効果を図6に示します。ラミネーションスライスの状態から判断すると、ラインは完全に満たされ、マイクロスリットの気泡はありません。

2.4超厚銅PCBフロー接着剤制御技術

一般的なPCB処理とは異なり、その形状とデバイス接続穴はラミネート前に完成しています。 接着剤の流れが深刻な場合、接続の丸みとサイズに影響し、外観と使用法は要件を満たしません。 このプロセスは、プロセス開発でもテストされています。 プレス後の形状フライス盤の加工ルートですが、後の形状フライス盤の要件は厳しく管理されており、特に内側の厚い銅の接続部品の加工では、深さの精度管理が非常に厳しく、合格率が非常に低くなっています。

適切な接合材料を選択し、合理的なデバイス構造を設計することは、研究における困難の120つです。 ラミネート後の通常のプリプレグによる接着剤オーバーフローの発生の問題を解決するために、流動性の低いプリプレグ（利点：SPXNUMXN）が使用されます。 接着剤は、樹脂の流動性が低く、柔軟性があり、耐熱性、電気特性に優れているという特徴があり、接着剤のオーバーフローの特徴により、特定の位置でのプリプレグの輪郭が大きくなり、特定の形状の輪郭が加工されます。カットとドローイングによって。 同時に、最初に成形してからプレスするプロセスが実現され、CNCフライス盤を再度使用することなく、プレス後に形状が形成されます。 これにより、PCBをラミネートした後の接着剤の流れの問題が解決され、極厚の銅板をラミネートして圧力を高めた後、接続面に接着剤がないことが保証されます。

3.超厚銅基板の仕上がり効果

3.1超厚銅基板製品仕様

超厚銅基板製品仕様パラメータ表4と完成品の効果を図7に示します。

3.2耐電圧試験

超厚銅PCBサンプルの極は、耐電圧についてテストされました。 テスト電圧はAC1000Vで、1分間にストライクやフラッシュオーバーは発生しませんでした。

3.3高電流温度上昇試験

超厚銅基板サンプルの各極を直列に接続するように対応する接続​​銅板を設計し、それを高電流発生器に接続し、対応するテスト電流に従って個別にテストします。 テスト結果を表5に示します。

表5の温度上昇から、超厚銅基板の全体的な温度上昇は比較的低く、実際の使用要件を満たすことができます（通常、温度上昇要件は30 K未満です）。 超厚銅PCBの高電流温度上昇はその構造に関連しており、異なる厚銅構造の温度上昇には一定の違いがあります。

3.4熱応力試験

熱応力試験の要件：GJB362B-2009リジッドプリントボードの一般仕様に準拠したサンプルの熱応力試験後、目視検査により、層間剥離、膨れ、パッドの反り、白い斑点などの欠陥がないことが示されています。

PCBサンプルの外観とサイズが要件を満たした後、マイクロセクション化する必要があります。 このサンプルの銅の内層は厚すぎて金属組織学的に切断できないため、サンプルは287℃±6℃で熱応力試験を受け、外観のみが目視検査されます。

テスト結果は次のとおりです。層間剥離、膨れ、パッドの反り、白い斑点、その他の欠陥はありません。

4。 概要

この記事では、超厚銅多層PCBの製造プロセス方法について説明します。 技術革新とプロセス改善を通じて、超厚銅多層PCBの銅の厚さの現在の制限を効果的に解決し、次のような一般的な処理技術の問題を克服します。

（1）超厚銅内積層技術：超厚銅材料選定の問題を効果的に解決します。 プレミリング処理の使用はエッチングを必要としないため、厚い銅のエッチングの技術的な問題を効果的に回避できます。 FR-4充填技術により、内層の圧力が確保されます。

（2）超厚銅基板積層技術：積層における白点や層間剥離の問題を効果的に解決し、新しいプレス方法と解決策を見つけました。

（3）超厚銅基板フロー接着剤制御技術：プレス後の接着剤フローの問題を効果的に解決し、フライス盤形状とプレス後の実装を確実にします。