매우 두꺼운 구리 다층 PCB 제조 공정

1. 적층 구조

이 논문의 주요 연구는 초두께 구리 1.0층 판으로 내부 구리 두께는 0.3mm, 외부 구리 두께는 0.5mm, 외부 층의 최소 선폭과 선 간격은 1mm이다. 적층 구조는 그림 4에 나와 있습니다. 표면층은 FR0.3 동박 적층판(유리 섬유 에폭시 동박 적층판), 두께 0.1mm, 단면 에칭 처리, 접착층은 비유동성 PP 시트 (반 경화 시트), 두께 4mm, 초두께 동판은 FR-XNUMX 에폭시 판의 해당 구멍 구조에 매립됩니다.

극후 구리 PCB 가공의 공정 흐름은 그림 3에 나와 있습니다. 주요 가공에는 표면 및 중간층 밀링, 두꺼운 동판 번호 밀링이 포함됩니다. 표면처리 후 금형 전체에 적층하여 가열, 프레스, 탈형 후 기존의 PCB 공정을 따라가면 완제품 생산이 완료됩니다.

2. 핵심기술 처리방법

2.1 극후 구리 내부 적층 기술

초두께 구리 내부 적층: 초박동에 동박을 사용하면 이 두께를 얻기가 어렵습니다. 이 논문에서 초두께 구리 내층은 1mm 전해 동판을 사용하는데, 이는 기존 재료에 대해 쉽게 구입할 수 있고 밀링 머신에 의해 직접 가공된다. 내부 동판의 외부 윤곽은 전체 충전재로 가공 및 성형에 사용되는 FR4 판(유리 섬유 에폭시 판)과 동일한 두께를 사용합니다. 라미네이션을 용이하게 하고 동판의 둘레에 밀착되도록 하기 위해 그림 4의 구조와 같이 두 윤곽 사이의 간격 값을 0~0.2 mm 이내로 제어합니다. FR4 보드의 충전 효과로 극후 구리 보드의 구리 두께 문제가 해결되고 라미네이션 후 단단한 압착 및 내부 절연 문제가 보장되므로 내부 구리 두께의 설계가 0.5mm보다 클 수 있습니다. .

2.2 초후막동 흑화 기술

매우 두꺼운 구리의 표면은 적층 전에 흑화되어야 합니다. 구리 판의 흑화는 구리 표면과 수지 사이의 접촉 표면적을 증가시키고 고온 유동 수지의 구리에 대한 습윤성을 증가시켜 수지가 산화물 층 간격으로 침투하여 강력한 성능을 나타낼 수 있습니다. 경화 후. 접착력은 압착 효과를 향상시킵니다. 동시에 베이킹 테스트(287℃±6℃)로 인한 라미네이팅 백점 현상과 백화 및 기포를 개선할 수 있습니다. 특정 흑화 매개변수는 표 2에 나와 있습니다.

2.3 초 두꺼운 구리 PCB 적층 기술

내부 초후동판과 주변 충전재로 사용되는 FR-4 판 두께의 제조오차로 인해 두께가 완전히 일치하지 않을 수 있습니다. 기존의 라미네이션 방식으로 라미네이션을 하면 라미네이션 백점, 디라미네이션 등의 결함이 생기기 쉽고 라미네이션이 어렵다. . 극후 구리층을 프레스하는 어려움을 줄이고 치수 정확도를 보장하기 위해 일체형 프레스 금형 구조를 사용하도록 테스트 및 검증되었습니다. 몰드의 상부 및 하부 템플릿은 강철 몰드로 만들어지며 실리콘 쿠션은 중간 완충층으로 사용됩니다. 온도, 압력 및 압력 유지 시간과 같은 공정 매개 변수는 적층 효과를 달성하고 극도로 두꺼운 구리 적층의 백색 반점 및 박리의 기술적 문제를 해결하고 극도로 두꺼운 구리 PCB 보드의 적층 요구 사항을 충족시킵니다.

(1) 슈퍼 두꺼운 구리 PCB 라미네이션 방법.

극후동 적층금형 내 제품의 적층 정도를 그림 5에 나타내었다. 비유동성 PP수지의 낮은 유동성으로 인해 기존의 피복재 크라프트지를 사용하면 PP시트를 균일하게 압착할 수 없고, 라미네이션 후 백색 반점 및 박리와 같은 결함이 발생합니다. 두꺼운 구리 PCB 제품은 라미네이션 공정에서 사용되어야 합니다. 실리카겔 패드는 핵심 버퍼층으로 프레스 시 압력을 고르게 분산시키는 역할을 합니다. 또한, 프레싱 문제를 해결하기 위해 라미네이터의 압력 파라미터를 2.1Mpa(22kg/cm²)에서 2.94Mpa(30kg/cm²)로 조정하였고, 온도는 온도에 따라 최적의 용융온도로 조정하였다. PP 시트의 특성 170°C.

(2) 극후 구리 PCB의 적층 매개변수는 표 3에 나와 있습니다.

(3) 초 두꺼운 구리 PCB 적층의 효과.

GJB4.8.5.8.2B-362의 섹션 2009에 따라 테스트한 후, 3.5.1.2.3에 따라 PCB를 테스트할 때 허용되는 섹션 4.8.2(표면 아래 결함)을 초과하는 기포 및 박리가 없어야 합니다. PCB 샘플은 3.5.1의 외관 및 크기 요구 사항을 충족하고 4.8.3의 요구 사항을 충족하는 3.5.2에 따라 미세 단면 및 검사됩니다. 슬라이싱 효과는 그림 6에 나와 있습니다. 라미네이션 슬라이스의 상태로 판단하면 라인이 완전히 채워지고 미세 슬릿 기포가 없습니다.

2.4 슈퍼 두꺼운 구리 PCB 흐름 접착제 제어 기술

일반 PCB 가공과 달리 라미네이션 전에 형상 및 디바이스 연결 홀이 완성됩니다. 접착제 흐름이 심각하면 연결의 진원도와 크기에 영향을 미치고 모양과 사용이 요구 사항을 충족하지 못합니다. 이 프로세스는 프로세스 개발에서도 테스트되었습니다. 프레스 후 형상 밀링의 공정 경로는 나중에 형상 밀링 요구 사항이 엄격하게 제어됩니다. 특히 내부 두꺼운 구리 연결 부품 처리의 경우 깊이 정밀도 제어가 매우 엄격하고 합격률이 매우 낮습니다.

적절한 접합 재료를 선택하고 합리적인 장치 구조를 설계하는 것은 연구의 어려움 중 하나입니다. 일반 프리프레그는 라미네이션 후 발생하는 풀 오버플로 현상을 해결하기 위해 유동성이 낮은 프리프레그(장점: SP120N)를 사용합니다. 접착재는 수지의 유동성이 낮고, 유연성이 있으며, 내열성 및 전기적 특성이 우수한 특성을 가지고 있으며, 풀오버플로우의 특성에 따라 특정 위치의 프리프레그의 윤곽을 증가시켜 특정 형상의 윤곽을 가공합니다. 자르고 그림으로. 동시에 XNUMX차 성형 후 프레스 가공하는 공정이 실현되어 다시 CNC 밀링 작업 없이 프레스 후 형상이 형성됩니다. 이것은 PCB를 라미네이팅한 후 접착제 흐름의 문제를 해결하고 매우 두꺼운 동판을 라미네이트하고 압력을 가한 후 연결 표면에 접착제가 없음을 보장합니다.

3. 극후 구리 PCB의 완성 효과

3.1 초두께 구리 PCB 제품 사양

초두께 구리 PCB 제품 사양 매개 변수 표 4 및 완제품 효과가 그림 7에 나와 있습니다.

3.2 내전압 시험

극도로 두꺼운 구리 PCB 샘플의 극은 내전압 테스트를 거쳤습니다. 시험 전압은 AC1000V였으며 1분 동안 충격이나 섬락은 없었다.

3.3 고전류 온도 상승 시험

극후 구리 PCB 샘플의 각 극을 직렬로 연결하도록 해당 연결 동판을 설계하고 고전류 발생기에 연결하고 해당 테스트 전류에 따라 별도로 테스트하십시오. 테스트 결과는 표 5에 나와 있습니다.

표 5의 온도 상승에서 극후 구리 PCB의 전체 온도 상승은 상대적으로 낮아 실제 사용 요구 사항을 충족할 수 있습니다(일반적으로 온도 상승 요구 사항은 30K 미만). 극후 구리 PCB의 고전류 온도 상승은 구조와 관련이 있으며 다른 두꺼운 구리 구조의 온도 상승은 일정한 차이가 있습니다.

3.4 열응력 시험

열 스트레스 테스트 요구 사항: GJB362B-2009 경질 인쇄 기판에 대한 일반 사양에 따라 샘플에 대한 열 스트레스 테스트 후 육안 검사는 박리, 물집, 패드 뒤틀림 및 흰색 반점과 같은 결함이 없음을 보여줍니다.

PCB 샘플의 모양과 크기가 요구 사항을 충족하면 미세 절편되어야 합니다. 이 시료의 구리 내층이 너무 두꺼워서 금속조직학적으로 절단할 수 없기 때문에 시료를 287±6℃에서 열응력시험을 하고 외관만 육안으로 검사한다.

테스트 결과는 박리, 물집, 패드 뒤틀림, 흰색 반점 및 기타 결함이 없습니다.

4. 개요

이 기사에서는 극후 구리 다층 PCB의 제조 공정 방법을 제공합니다. 기술 혁신과 공정 개선을 통해 극후 구리 다층 PCB의 구리 두께의 전류 한계를 효과적으로 해결하고 다음과 같은 일반적인 가공 기술 문제를 극복합니다.

(1) 매우 두꺼운 구리 내부 적층 기술: 매우 두꺼운 구리 재료 선택 문제를 효과적으로 해결합니다. 사전 밀링 처리를 사용하면 에칭이 필요하지 않으므로 두꺼운 구리 에칭의 기술적 문제를 효과적으로 피할 수 있습니다. FR-4 충전 기술은 내부 층의 압력을 보장합니다. 밀폐 및 절연 문제;

(2) 매우 두꺼운 구리 PCB 적층 기술: 적층의 백색 반점 및 박리 문제를 효과적으로 해결하고 새로운 프레싱 방법 및 솔루션을 찾았습니다.

(3) 초 두꺼운 구리 PCB 흐름 접착제 제어 기술 : 프레스 후 접착제 흐름 문제를 효과적으로 해결하고 사전 밀링 모양의 구현을 보장합니다.