Bakër super i trashë PCB me shumë shtresa procesi i prodhimit

1. Struktura e laminuar

Hulumtimi kryesor i këtij punimi është një dërrasë me tre shtresa bakri ultra të trashë, trashësia e brendshme e bakrit është 1.0 mm, trashësia e jashtme e bakrit është 0.3 mm, dhe gjerësia minimale e vijës dhe hapësira e vijës së shtresës së jashtme është 0.5 mm. Struktura e laminuar është paraqitur në figurën 1. Shtresa sipërfaqësore është laminat i veshur me bakër FR4 (petëzuar me fije qelqi epoksi me bakër), me trashësi 0.3 mm, trajtim me gravurë të njëanshme dhe shtresa ngjitëse është një fletë PP që nuk rrjedh. (Fletë gjysmë e ngurtësuar), me trashësi 0.1 mm, super e trashë Pllaka e bakrit është e ngulitur në strukturën përkatëse të vrimës së pllakës epokside FR-4.

Rrjedha e procesit të përpunimit të PCB-ve të bakrit ultra të trashë është paraqitur në Figurën 3. Përpunimi kryesor përfshin bluarjen sipërfaqësore dhe shtresën e mesme, bluarjen me numrin e pllakës së trashë prej bakri. Pas trajtimit sipërfaqësor, ai vendoset në kallëpin e përgjithshëm për t’u ngrohur dhe shtypur, dhe pas çformimit, ndiqni procesin konvencional të PCB-së. Procesi përfundon prodhimin e produkteve të gatshme.

2. Metodat kryesore të përpunimit të teknologjisë

2.1 Teknologjia e petëzimit të brendshëm të bakrit ultra të trashë

Petëzim i brendshëm bakri super i trashë: Nëse fletë bakri përdoret për bakër super të trashë, do të jetë e vështirë të arrihet kjo trashësi. Në këtë punim, shtresa e brendshme e bakrit super e trashë përdor pllakë bakri elektrolitike 1 mm, e cila është e lehtë për t’u blerë për materialet konvencionale dhe përpunohet drejtpërdrejt nga një makinë bluarjeje; kontura e jashtme e pllakës së brendshme të bakrit E njëjta trashësi e pllakës FR4 (dërrasë epoksi me fibra qelqi) përdoret për përpunim dhe formim si mbushja e përgjithshme. Për të lehtësuar petëzimin dhe për të siguruar që ai përshtatet ngushtë me periferinë e pllakës së bakrit, vlera e hendekut midis dy kontureve siç tregohet në strukturën e figurës 4 kontrollohet në 0~0.2 brenda mm. Nën efektin e mbushjes së tabelës FR4, problemi i trashësisë së bakrit të bordit të bakrit ultra të trashë zgjidhet dhe sigurohet presioni i ngushtë dhe problemet e izolimit të brendshëm pas petëzimit, në mënyrë që dizajni i trashësisë së brendshme të bakrit të mund të jetë më i madh se 0.5 mm .

2.2 Teknologjia e nxirjes së bakrit super të trashë

Sipërfaqja e bakrit ultra të trashë duhet të nxihet para petëzimit. Ngjyrosja e pllakës së bakrit mund të rrisë sipërfaqen e kontaktit midis sipërfaqes së bakrit dhe rrëshirës dhe të rrisë lagueshmërinë e rrëshirës së rrjedhës së temperaturës së lartë në bakër, në mënyrë që rrëshira të mund të depërtojë në hendekun e shtresës së oksidit dhe të tregojë performancë të fortë pas ngurtësimit. Forca e ngjitjes përmirëson efektin e shtypjes. Në të njëjtën kohë, mund të përmirësojë fenomenin e njollave të bardha të petëzimit dhe zbardhjen dhe flluskat e shkaktuara nga testi i pjekjes (287 ℃ ± 6 ℃). Parametrat specifikë të nxirjes janë paraqitur në tabelën 2.

2.3 Teknologjia e petëzimit me PCB me bakër super të trashë

Për shkak të gabimeve të prodhimit në trashësinë e pllakës së brendshme të bakrit super të trashë dhe të pllakës FR-4 të përdorur për mbushjen përreth, trashësia nuk mund të jetë plotësisht e qëndrueshme. Nëse përdoret metoda konvencionale e petëzimit për petëzimin, është e lehtë të prodhohen njolla të bardha të petëzimit, delamination dhe defekte të tjera, dhe petëzimi është i vështirë. . Për të reduktuar vështirësinë e shtypjes së shtresës ultra të trashë të bakrit dhe për të siguruar saktësinë e dimensioneve, është testuar dhe verifikuar përdorimi i një strukture integrale të kallëpit të presimit. Shabllonet e sipërme dhe të poshtme të kallëpit janë bërë nga kallëpe çeliku, dhe jastëku silikoni përdoret si shtresë e ndërmjetme tampon. Parametrat e procesit si temperatura, presioni dhe koha e mbajtjes së presionit arrijnë efektin e petëzimit, dhe gjithashtu zgjidhin problemet teknike të njollave të bardha dhe shtrembërimit të petëzimit të bakrit ultra të trashë dhe plotësojnë kërkesat e petëzimit të pllakave PCB bakri ultra të trashë.

(1) Metoda e petëzimit me PCB të bakrit super të trashë.

Niveli i grumbullimit të produktit në kallëpin ultra të trashë të laminatit të bakrit është paraqitur në Figurën 5. Për shkak të rrjedhshmërisë së ulët të rrëshirës PP jo të rrjedhshme, nëse përdoret materiali konvencional i veshjes me letër kraft, fleta PP nuk mund të shtypet në mënyrë të njëtrajtshme. duke rezultuar në defekte të tilla si njolla të bardha dhe delaminim pas petëzimit. Produktet e trasha të PCB të bakrit duhet të përdoren në procesin e petëzimit Si një shtresë kryesore tampon, jastëku me xhel silicë luan një rol në shpërndarjen e barabartë të presionit gjatë shtypjes. Përveç kësaj, për të zgjidhur problemin e presionit, parametri i presionit në laminator u rregullua nga 2.1 Mpa (22 kg/cm²) në 2.94 Mpa (30 kg/cm²), dhe temperatura u rregullua në temperaturën më të mirë të shkrirjes sipas karakteristikat e fletës PP 170°C.

(2) Parametrat e petëzimit të PCB bakri ultra të trashë janë paraqitur në tabelën 3.

(3) Efekti i petëzimit me PCB të bakrit super të trashë.

Pas testimit në përputhje me seksionin 4.8.5.8.2 të GJB362B-2009, nuk duhet të ketë fshikëza dhe delaminim që tejkalojnë seksionin 3.5.1.2.3 (defekte nën sipërfaqe) të lejuara gjatë testimit të PCB-së sipas 4.8.2. Mostra e PCB-së plotëson kërkesat e pamjes dhe madhësisë së 3.5.1, dhe është mikro-seksionuar dhe inspektuar sipas 4.8.3, e cila plotëson kërkesat e 3.5.2. Efekti i prerjes është paraqitur në figurën 6. Duke gjykuar nga gjendja e fetës së petëzimit, linja është e mbushur plotësisht dhe nuk ka flluska me mikro-çarje.

2.4 Teknologjia e kontrollit të rrjedhës së ngjitësit PCB të bakrit super të trashë

Ndryshe nga përpunimi i përgjithshëm i PCB-ve, forma e tij dhe vrimat e lidhjes së pajisjes janë përfunduar përpara petëzimit. Nëse rrjedha e ngjitësit është serioze, ajo do të ndikojë në rrumbullakësinë dhe madhësinë e lidhjes, dhe pamja dhe përdorimi nuk do të plotësojnë kërkesat; ky proces është testuar edhe në zhvillimin e procesit. Rruga e procesit të bluarjes së formës pas shtypjes, por kërkesat e bluarjes së formës së mëvonshme kontrollohen rreptësisht, veçanërisht për përpunimin e pjesëve të lidhjes së brendshme të trashë të bakrit, kontrolli i saktësisë së thellësisë është shumë i rreptë dhe shkalla e kalimit është jashtëzakonisht e ulët.

Zgjedhja e materialeve të përshtatshme lidhëse dhe dizajnimi i një strukture të arsyeshme të pajisjes janë një nga vështirësitë në hulumtim. Për të zgjidhur problemin e shfaqjes së tejmbushjes së ngjitësit të shkaktuar nga parapregatitjet e zakonshme pas petëzimit, përdoren parapregat me rrjedhshmëri të ulët (Përfitimet: SP120N). Materiali ngjitës ka karakteristikat e rrjedhshmërisë së ulët të rrëshirës, ​​fleksibilitetit, rezistencës së shkëlqyer ndaj nxehtësisë dhe vetive elektrike, dhe sipas karakteristikave të tejmbushjes së ngjitësit, kontura e prepregit në një pozicion specifik rritet dhe kontura e një forme specifike përpunohet. me prerje dhe vizatim. Njëkohësisht realizohet procesi i formimit fillimisht dhe më pas i presimit, dhe forma formohet pas presimit, pa pasur nevojë për frezim me CNC sërish. Kjo zgjidh problemin e rrjedhjes së ngjitësit pasi PCB është laminuar dhe siguron që të mos ketë ngjitës në sipërfaqen lidhëse pasi pllaka bakri super e trashë është laminuar dhe presioni është i ngushtë.

3. Efekti i përfunduar i PCB bakri ultra të trashë

3.1 Specifikimet e produktit PCB bakri ultra të trashë

Tabela 4 e parametrave të specifikimeve të produktit PCB të bakrit super të trashë dhe efekti i produktit të përfunduar janë paraqitur në figurën 7.

3.2 Përballoni testin e tensionit

Shtyllat në kampionin ultra të trashë të PCB të bakrit u testuan për rezistencë ndaj tensionit. Tensioni i provës ishte AC1000V, dhe nuk pati goditje ose ndezje në 1 min.

3.3 Testi i rritjes së temperaturës së rrymës së lartë

Dizajnoni pllakën përkatëse lidhëse të bakrit për të lidhur çdo pol të mostrës së PCB-së së bakrit ultra të trashë në seri, lidheni atë me gjeneratorin e rrymës së lartë dhe provoni veçmas sipas rrymës përkatëse të provës. Rezultatet e testit tregohen në tabelën 5:

Nga rritja e temperaturës në Tabelën 5, rritja e përgjithshme e temperaturës së PCB-së së bakrit ultra të trashë është relativisht e ulët, e cila mund të plotësojë kërkesat aktuale të përdorimit (në përgjithësi, kërkesat për rritje të temperaturës janë nën 30 K). Rritja e lartë e temperaturës aktuale të PCB bakri ultra të trashë lidhet me strukturën e saj, dhe rritja e temperaturës së strukturave të ndryshme të trasha të bakrit do të ketë dallime të caktuara.

3.4 Testi i stresit termik

Kërkesat e testit të stresit termik: Pas testit të stresit termik në kampion sipas Specifikimeve të Përgjithshme GJB362B-2009 për pllaka të stampuara të ngurtë, inspektimi vizual tregon se nuk ka defekte të tilla si shtrembërim, fshikëza, shtrembërim të jastëkëve dhe njolla të bardha.

Pasi pamja dhe madhësia e kampionit të PCB-së të plotësojnë kërkesat, ajo duhet të bëhet në mikroseksion. Për shkak se shtresa e brendshme e bakrit të kësaj kampioni është shumë e trashë për t’u prerë metalografikisht, kampioni i nënshtrohet një testi të stresit termik në 287 ℃ ± 6 ℃, dhe vetëm pamja e saj kontrollohet vizualisht.

Rezultati i testit është: pa delamination, flluska, shtrembërim të jastëkëve, njolla të bardha dhe defekte të tjera.

4. përmbledhje

Ky artikull ofron një metodë të procesit të prodhimit për PCB me shumë shtresa bakri ultra të trashë. Nëpërmjet inovacionit teknologjik dhe përmirësimit të procesit, ai zgjidh në mënyrë efektive kufirin aktual të trashësisë së bakrit të PCB me shumë shtresa bakri ultra të trashë dhe kapërcen problemet e zakonshme teknike të përpunimit si më poshtë:

(1) Teknologjia e petëzimit të brendshëm të bakrit ultra të trashë: Zgjidh në mënyrë efektive problemin e përzgjedhjes së materialit të bakrit ultra të trashë. Përdorimi i përpunimit para bluarjes nuk kërkon gravurë, gjë që shmang në mënyrë efektive problemet teknike të gdhendjes së trashë të bakrit; teknologjia e mbushjes FR-4 siguron presionin e shtresës së brendshme Probleme me ngushtësinë dhe izolimin;

(2) Teknologjia e petëzimit me PCB të bakrit ultra të trashë: zgjidhi në mënyrë efektive problemin e njollave të bardha dhe delaminimit në petëzimin, dhe gjeti një metodë dhe zgjidhje të re të shtypjes;

(3) Teknologjia e kontrollit të rrjedhës së ngjitësit PCB të bakrit super të trashë: Zgjidh në mënyrë efektive problemin e rrjedhjes së ngjitësit pas shtypjes dhe siguron zbatimin e formës së para-frezimit dhe më pas shtypjes.