Супер толстая медь Многослойная печатная плата производственный процесс

1. Ламинированная структура

Основное исследование этой статьи представляет собой сверхтолстую медную трехслойную плату, внутренняя толщина меди составляет 1.0 мм, толщина внешней меди составляет 0.3 мм, а минимальная ширина линии и межстрочный интервал внешнего слоя составляет 0.5 мм. Ламинированная структура показана на Рисунке 1. Поверхностный слой представляет собой ламинат FR4, плакированный медью (стекловолокно, эпоксидный ламинат, плакированный медью), толщиной 0.3 мм, одностороннее травление, а клеевой слой представляет собой нетекучий лист PP. (полуотвержденный лист), толщиной 0.1 мм, сверхтолстый Медная пластина заделана в соответствующую структуру отверстий эпоксидной пластины FR-4.

Процесс обработки сверхтолстой медной печатной платы показан на рисунке 3. Основная обработка включает фрезерование поверхности и среднего слоя, фрезерование числа толстых медных пластин. После обработки поверхности он укладывается в общую форму для нагрева и прессования, а после извлечения из формы выполняется обычный процесс изготовления печатных плат. Процесс завершает производство готовой продукции.

2. Ключевые методы обработки технологий

2.1 Технология внутреннего ламинирования сверхтолстой медью

Сверхтолстое внутреннее ламинирование меди: если для сверхтолстой меди используется медная фольга, добиться такой толщины будет сложно. В этой статье для сверхтолстого внутреннего слоя меди используется пластина из электролитической меди толщиной 1 мм, которую легко купить для обычных материалов и которая обрабатывается непосредственно на фрезерном станке; внешний контур внутренней медной пластины. Для обработки и формования используется плита FR4 (стекловолоконная эпоксидная плита) той же толщины, что и общее заполнение. Чтобы облегчить ламинирование и гарантировать, что оно плотно прилегает к периферии медной пластины, величина зазора между двумя контурами, как показано в структуре на Рисунке 4, контролируется на уровне 0 ~ 0.2 в пределах мм. Благодаря эффекту заполнения платы FR4 проблема толщины меди сверхтолстой медной платы решается, а проблемы с плотным прессованием и внутренней изоляцией после ламинирования гарантируются, так что конструкция внутренней толщины меди может быть более 0.5 мм. .

2.2 Технология чернения сверхтолстой медью

Поверхность сверхтолстой меди перед ламинированием необходимо зачернить. Почернение медной пластины может увеличить площадь поверхности контакта между медной поверхностью и смолой и увеличить смачиваемость высокотемпературной текучей смолы по отношению к меди, так что смола может проникать в зазор оксидного слоя и демонстрировать высокие характеристики. после застывания. Сила сцепления улучшает эффект прессования. В то же время он может улучшить явление белых пятен при ламинировании, а также побеление и пузыри, вызванные тестом на выпечку (287 ℃ ± 6 ℃). Конкретные параметры почернения показаны в таблице 2.

2.3 Технология ламинирования печатных плат сверхтолстой медью

Из-за производственных ошибок в толщине внутренней сверхтолстой медной пластины и пластины FR-4, используемой для окружающей пломбы, толщина не может быть полностью согласована. Если для ламинирования используется традиционный метод ламинирования, легко получить белые пятна, расслоение и другие дефекты ламинирования, а ламинирование затруднено. . Чтобы уменьшить сложность прессования сверхтолстого слоя меди и обеспечить точность размеров, он был протестирован и подтвержден для использования встроенной конструкции пресс-формы. Верхний и нижний шаблоны формы изготовлены из стальных форм, а силиконовая подушка используется в качестве промежуточного буферного слоя. Параметры процесса, такие как температура, давление и время выдержки под давлением, обеспечивают эффект ламинирования, а также решают технические проблемы, связанные с белыми пятнами и расслоением сверхтолстого медного ламинирования, и отвечают требованиям к ламинированию сверхтолстых медных печатных плат.

(1) Метод ламинирования печатной платы сверхтолстой медью.

Уровень укладки продукта в сверхтолстую пресс-форму для медного ламината показан на рис. 5. Из-за низкой текучести нетекучей полипропиленовой смолы, если используется крафт-бумага с обычным облицовочным материалом, полипропиленовый лист нельзя прессовать равномерно, приводящие к появлению таких дефектов, как белые пятна и расслоение после ламинирования. В процессе ламинирования необходимо использовать толстые медные печатные платы. В качестве ключевого буферного слоя прокладка из силикагеля играет роль в равномерном распределении давления во время прессования. Кроме того, чтобы решить проблему прессования, параметр давления в ламинаторе был отрегулирован с 2.1 МПа (22 кг / см²) до 2.94 МПа (30 кг / см²), а температура была отрегулирована до оптимальной температуры плавления в соответствии с Характеристики листа ПП 170 ° С.

(2) Параметры ламинирования сверхтолстой медной печатной платы показаны в таблице 3.

(3) Эффект сверхтолстого ламинирования печатной платы из меди.

После тестирования в соответствии с Разделом 4.8.5.8.2 GJB362B-2009 не должно быть пузырей и расслоений, превышающих Раздел 3.5.1.2.3 (внутренние дефекты), разрешенные при тестировании печатной платы в соответствии с 4.8.2. Образец печатной платы соответствует требованиям по внешнему виду и размеру, указанным в 3.5.1, и подвергается микро-разрезам и контролируется в соответствии с 4.8.3, что соответствует требованиям 3.5.2. Эффект нарезки показан на рисунке 6. Судя по состоянию ламинированного среза, линия полностью заполнена, и на ней отсутствуют микрошлифовые пузырьки.

2.4 Супер толстая медная технология контроля потока клея на печатной плате

В отличие от обычной обработки печатной платы, ее форма и отверстия для подключения устройств были завершены до ламинирования. Если поток клея будет серьезным, это повлияет на округлость и размер соединения, а внешний вид и использование не будут соответствовать требованиям; этот процесс также был протестирован в процессе разработки. Технологический маршрут фасонного фрезерования после прессования, но более поздние требования к фасонному фрезерованию строго контролируются, особенно для обработки внутренних толстых медных соединительных деталей, контроль точности по глубине очень строг, а скорость прохода чрезвычайно мала.

Выбор подходящих связующих материалов и разработка разумной конструкции устройства – одна из трудностей исследования. Чтобы решить проблему появления перелива клея из-за обычных препрегов после ламинирования, используются препреги с низкой текучестью (Преимущества: SP120N). Клейкий материал обладает характеристиками низкой текучести смолы, гибкости, отличной термостойкости и электрических свойств, и в соответствии с характеристиками перелива клея контур препрега в определенном месте увеличивается, и контур определенной формы обрабатывается. вырезанием и рисунком. В то же время, сначала реализуется процесс формования, а затем прессования, и форма формируется после прессования без необходимости повторного фрезерования с ЧПУ. Это решает проблему растекания клея после ламинирования печатной платы и гарантирует отсутствие клея на соединительной поверхности после ламинирования сверхтолстой медной пластины и высокого давления.

3. Готовый эффект сверхтолстой медной печатной платы.

3.1 Технические характеристики сверхтолстой медной печатной платы

Таблица 4 параметров технических характеристик сверхтолстых медных печатных плат и эффект готового продукта показаны на рисунке 7.

3.2 Испытание выдерживаемым напряжением

Полюса в образце сверхтолстой медной печатной платы были испытаны на выдерживаемое напряжение. Испытательное напряжение составляло 1000 В переменного тока, и в течение 1 мин не было пробоев или пробоев.

3.3 Испытание сильноточного повышения температуры

Разработайте соответствующую соединительную медную пластину для последовательного подключения каждого полюса сверхтолстого медного образца печатной платы, подключите его к генератору сильного тока и проведите отдельное тестирование в соответствии с соответствующим испытательным током. Результаты испытаний представлены в Таблице 5:

Судя по увеличению температуры, приведенному в таблице 5, общее повышение температуры сверхтолстой медной печатной платы относительно невелико, что может соответствовать требованиям фактического использования (как правило, требования к повышению температуры ниже 30 K). Повышение температуры сверхтолстой медной печатной платы при сильном токе связано с ее структурой, и повышение температуры различных толстых медных структур будет иметь определенные различия.

3.4 Испытание на термическую нагрузку

Требования к испытаниям на термическую нагрузку: после испытания образца на термическую нагрузку в соответствии с Общими техническими условиями для жестких печатных плат GJB362B-2009 визуальный осмотр показывает отсутствие таких дефектов, как расслоение, образование пузырей, деформация подушек и белые пятна.

После того, как внешний вид и размер образца печатной платы будут соответствовать требованиям, его следует разрезать. Поскольку внутренний слой меди этого образца слишком толстый для металлографического разреза, образец подвергается испытанию на термическую нагрузку при 287 ℃ ± 6 ℃, и визуально проверяется только его внешний вид.

Результат теста: нет расслоений, пузырей, коробления подушек, белых пятен и других дефектов.

4. Резюме

В этой статье представлен метод производства сверхтолстой многослойной печатной платы из меди. Благодаря технологическим инновациям и совершенствованию процессов он эффективно решает текущий предел толщины меди сверхтолстой медной многослойной печатной платы и преодолевает следующие общие технические проблемы обработки:

(1) Технология внутреннего ламинирования сверхтолстой медью: она эффективно решает проблему выбора сверхтолстого медного материала. Использование обработки перед фрезерованием не требует травления, что эффективно позволяет избежать технических проблем, связанных с травлением толстой меди; технология заполнения FR-4 обеспечивает давление внутреннего слоя. Устранение проблем с герметичностью и изоляцией;

(2) Технология ламинирования сверхтолстых медных печатных плат: эффективно решила проблему белых пятен и расслоения при ламинировании и нашла новый метод и решение прессования;

(3) Технология контроля потока клея сверхтолстой меди на печатной плате: она эффективно решает проблему растекания клея после прессования и обеспечивает получение формы предварительного фрезерования с последующим прессованием.