Sobrang kapal ng tanso Multilayer PCB manufacturing proseso

1. Nakalamina na istraktura

Ang pangunahing pananaliksik ng papel na ito ay isang ultra-makapal na tansong tatlong-layer na board, ang kapal ng panloob na tanso ay 1.0 mm, ang kapal ng panlabas na tanso ay 0.3 mm, at ang pinakamababang lapad ng linya at espasyo ng linya ng panlabas na layer ay 0.5 mm. Ang laminated structure ay ipinapakita sa Figure 1. Ang surface layer ay FR4 copper clad laminate (glass fiber epoxy copper clad laminate), na may kapal na 0.3 mm, single-sided etching treatment, at ang adhesive layer ay isang non-flowing PP sheet (semi-cured sheet), na may kapal na 0.1 mm, sobrang kapal Ang copper plate ay naka-embed sa kaukulang istraktura ng butas ng FR-4 epoxy plate.

Ang proseso ng daloy ng ultra-makapal na tansong pagpoproseso ng PCB ay ipinapakita sa Figure 3. Kasama sa pangunahing machining ang surface at middle layer milling, thick copper plate number milling. Pagkatapos ng paggamot sa ibabaw, ito ay isinalansan sa pangkalahatang amag upang magpainit at pindutin, at pagkatapos ng demolding, sundin ang maginoo na proseso ng PCB Ang proseso ay nakumpleto ang produksyon ng mga natapos na produkto.

2. Mga pangunahing pamamaraan sa pagproseso ng teknolohiya

2.1 Ultra-makapal na tanso na panloob na teknolohiya ng paglalamina

Super-thick copper inner lamination: Kung ang copper foil ay ginagamit para sa super-thick na copper, magiging mahirap makuha ang kapal na ito. Sa papel na ito, ang super-thick na tansong panloob na layer ay gumagamit ng 1 mm electrolytic copper plate, na madaling bilhin para sa mga conventional na materyales at direktang pinoproseso ng isang milling machine; ang panlabas na tabas ng panloob na plato ng tanso Ang parehong kapal ng FR4 board (glass fiber epoxy board) ay ginagamit para sa pagproseso at paghubog bilang pangkalahatang pagpuno. Upang mapadali ang paglalamina at matiyak na malapit itong magkasya sa periphery ng copper plate, ang halaga ng agwat sa pagitan ng dalawang contour tulad ng ipinapakita sa istraktura ng Figure 4 ay kinokontrol sa 0~0.2 Sa loob ng mm. Sa ilalim ng epekto ng pagpuno ng FR4 board, ang problema sa kapal ng tanso ng ultra-makapal na tansong board ay nalutas, at ang masikip na pagpindot at mga problema sa panloob na pagkakabukod pagkatapos ng paglalamina ay natiyak, upang ang disenyo ng panloob na kapal ng tanso ay maaaring mas malaki kaysa sa 0.5 mm .

2.2 Super makapal na teknolohiyang pangitim ng tanso

Ang ibabaw ng ultra-makapal na tanso ay kailangang maitim bago maglalamina. Ang pag-itim ng copper plate ay maaaring tumaas ang contact surface area sa pagitan ng tanso na ibabaw at ng dagta, at dagdagan ang pagkabasa ng mataas na temperatura na daloy ng dagta sa tanso, upang ang dagta ay maaaring tumagos sa oxide layer gap at magpakita ng malakas na pagganap pagkatapos tumigas. Ang puwersa ng pagdirikit ay nagpapabuti sa epekto ng pagpindot. Kasabay nito, mapapabuti nito ang laminating white spot phenomenon at ang pagpaputi at mga bula na dulot ng baking test (287 ℃ ± 6 ℃). Ang mga partikular na parameter ng blackening ay ipinapakita sa Talahanayan 2.

2.3 Super makapal na tansong teknolohiya ng paglalamina ng PCB

Dahil sa mga error sa pagmamanupaktura sa kapal ng panloob na sobrang kapal na tanso na plato at ang FR-4 na plato na ginamit para sa nakapalibot na pagpuno, ang kapal ay hindi maaaring ganap na pare-pareho. Kung ang maginoo na paraan ng paglalamina ay ginagamit para sa paglalamina, madaling makagawa ng paglalamina ng mga puting spot, delamination at iba pang mga depekto, at ang paglalamina ay mahirap. . Upang mabawasan ang kahirapan ng pagpindot sa ultra-makapal na layer ng tanso at matiyak ang katumpakan ng dimensional, ito ay nasubok at napatunayan na gumamit ng isang integral na istraktura ng pagpindot sa amag. Ang itaas at ibabang mga template ng amag ay gawa sa bakal na hulma, at ang silicone cushion ay ginagamit bilang intermediate buffer layer. Ang mga parameter ng proseso tulad ng temperatura, pressure, at pressure holding time ay nakakamit ang epekto ng lamination, at malulutas din ang mga teknikal na problema ng white spots at delamination ng ultra-thick copper lamination, at nakakatugon sa mga kinakailangan sa lamination ng ultra-thick copper PCB boards.

(1) Super makapal na tansong paraan ng paglalamina ng PCB.

Ang antas ng stacking ng produkto sa ultra-thick copper laminate mold ay ipinapakita sa Figure 5. Dahil sa mababang fluidity ng non-flowable PP resin, kung ang conventional cladding material kraft paper ay ginagamit, ang PP sheet ay hindi maaaring pantay na pinindot, na nagreresulta sa mga depekto tulad ng mga puting spot at delamination pagkatapos ng lamination. Ang makapal na tansong PCB na mga produkto ay kailangang gamitin sa proseso ng paglalamina Bilang isang pangunahing buffer layer, ang silica gel pad ay gumaganap ng isang papel sa pantay na pamamahagi ng presyon sa panahon ng pagpindot. Bilang karagdagan, upang malutas ang problema sa pagpindot, ang parameter ng presyon sa laminator ay nababagay mula 2.1 Mpa (22 kg/cm²) hanggang 2.94 Mpa (30 kg/cm²), at ang temperatura ay nababagay sa pinakamahusay na temperatura ng pagsasanib ayon sa ang mga katangian ng PP sheet na 170°C.

(2) Ang mga parameter ng lamination ng ultra-thick na tansong PCB ay ipinapakita sa Talahanayan 3.

(3) Ang epekto ng sobrang makapal na tansong PCB lamination.

Pagkatapos ng pagsubok alinsunod sa Seksyon 4.8.5.8.2 ng GJB362B-2009, dapat na walang blistering at delamination na lumampas sa Seksyon 3.5.1.2.3 (under-surface defects) na pinapayagan kapag sinusubukan ang PCB ayon sa 4.8.2. Ang sample ng PCB ay nakakatugon sa hitsura at sukat na kinakailangan ng 3.5.1, at micro-sectioned at siniyasat ayon sa 4.8.3, na nakakatugon sa mga kinakailangan ng 3.5.2. Ang epekto ng paghiwa ay ipinapakita sa Figure 6. Sa paghusga mula sa kondisyon ng lamination slice, ang linya ay ganap na napuno at walang mga micro-slit na bula.

2.4 Super makapal na tansong PCB flow glue control technology

Iba sa pangkalahatang pagpoproseso ng PCB, ang hugis at mga butas ng koneksyon ng aparato ay nakumpleto bago ang paglalamina. Kung seryoso ang daloy ng pandikit, makakaapekto ito sa pag-ikot at laki ng koneksyon, at ang hitsura at paggamit ay hindi makakatugon sa mga kinakailangan; ang prosesong ito ay nasubok din sa proseso ng pagbuo. Ang ruta ng proseso ng paggiling ng hugis pagkatapos ng pagpindot, ngunit ang mga kinakailangan sa paggiling ng hugis sa ibang pagkakataon ay mahigpit na kinokontrol, lalo na para sa pagproseso ng mga bahagi ng panloob na makapal na tanso na koneksyon, ang kontrol ng katumpakan ng lalim ay napakahigpit, at ang rate ng pagpasa ay napakababa.

Ang pagpili ng angkop na materyales sa pagbubuklod at pagdidisenyo ng makatwirang istraktura ng aparato ay isa sa mga kahirapan sa pananaliksik. Upang malutas ang problema ng paglitaw ng pag-apaw ng pandikit na dulot ng mga ordinaryong prepreg pagkatapos ng paglalamina, ginagamit ang mga prepreg na may mababang pagkalikido (Mga Benepisyo: SP120N). Ang malagkit na materyal ay may mga katangian ng mababang pagkalikido ng dagta, kakayahang umangkop, mahusay na paglaban sa init at mga katangian ng elektrikal, at Ayon sa mga katangian ng pag-apaw ng pandikit, ang tabas ng prepreg sa isang tiyak na posisyon ay nadagdagan, at ang tabas ng isang tiyak na hugis ay naproseso. sa pamamagitan ng paggupit at pagguhit. Kasabay nito, ang proseso ng pagbuo ng una at pagkatapos ay ang pagpindot ay natanto, at ang hugis ay nabuo pagkatapos ng pagpindot, nang hindi nangangailangan ng CNC milling muli. Nilulutas nito ang problema sa daloy ng pandikit pagkatapos ma-laminate ang PCB, at tinitiyak na walang pandikit sa ibabaw ng pagkonekta pagkatapos ma-laminate ang sobrang kapal na copper plate at masikip ang presyon.

3. Tapos na epekto ng ultra-thick tanso PCB

3.1 Ultra-makapal na tansong mga detalye ng produkto ng PCB

Ang talahanayan 4 ng parameter ng detalye ng produkto ng super-thick na tansong PCB at ang epekto ng natapos na produkto ay ipinapakita sa figure 7.

3.2 Makatiis sa pagsubok ng boltahe

Ang mga pole sa ultra-thick na tansong PCB sample ay nasubok para makatiis ng boltahe. Ang boltahe ng pagsubok ay AC1000V, at walang strike o flashover sa loob ng 1 min.

3.3 Mataas na kasalukuyang pagsubok sa pagtaas ng temperatura

Design the corresponding connecting copper plate to connect each pole of the ultra-thick copper PCB sample in series, connect it to the high current generator, and test separately according to the corresponding test current. The test results are shown in Table 5:

Mula sa pagtaas ng temperatura sa Talahanayan 5, ang pangkalahatang pagtaas ng temperatura ng ultra-makapal na tansong PCB ay medyo mababa, na maaaring matugunan ang aktwal na mga kinakailangan sa paggamit (sa pangkalahatan, ang mga kinakailangan sa pagtaas ng temperatura ay mas mababa sa 30 K). Ang mataas na kasalukuyang pagtaas ng temperatura ng ultra-makapal na tansong PCB ay nauugnay sa istraktura nito, at ang pagtaas ng temperatura ng iba’t ibang makapal na istruktura ng tanso ay magkakaroon ng ilang mga pagkakaiba.

3.4 Thermal stress test

Mga kinakailangan sa thermal stress test: Pagkatapos ng thermal stress test sa sample ayon sa GJB362B-2009 General Specification para sa Rigid Printed Boards, ipinapakita ng visual inspection na walang mga depekto gaya ng delamination, blistering, pad warping, at white spots.

Matapos matugunan ng hitsura at laki ng sample ng PCB ang mga kinakailangan, dapat itong i-microsectioned. Dahil ang panloob na layer ng tanso ng sample na ito ay masyadong makapal upang ma-metallographically sectioned, ang sample ay sumasailalim sa isang thermal stress test sa 287 ℃ ± 6 ℃, at ang hitsura lamang nito ang nakikitang nakikita.

Ang resulta ng pagsubok ay: walang delamination, blistering, pad warping, white spots at iba pang mga depekto.

4. Buod

Nagbibigay ang artikulong ito ng paraan ng proseso ng pagmamanupaktura para sa ultra-thick copper multilayer PCB. Sa pamamagitan ng teknolohikal na pagbabago at pagpapabuti ng proseso, epektibo nitong nilulutas ang kasalukuyang limitasyon ng kapal ng tanso ng ultra-thick na tansong multilayer na PCB, at napagtagumpayan ang mga karaniwang problemang teknikal sa pagproseso tulad ng sumusunod:

(1) Ultra-thick copper inner lamination technology: Ito ay epektibong nilulutas ang problema ng ultra-thick copper material selection. Ang paggamit ng pre-milling processing ay hindi nangangailangan ng etching, na epektibong iniiwasan ang mga teknikal na problema ng makapal na tanso na pag-ukit; tinitiyak ng teknolohiya ng pagpuno ng FR-4 ang presyon ng panloob na layer Isara ang higpit at mga problema sa pagkakabukod;

(2) Ultra-makapal na tansong PCB lamination technology: epektibong nalutas ang problema ng white spots at delamination sa lamination, at nakahanap ng bagong paraan ng pagpindot at solusyon;

(3) Super-thick copper PCB flow glue control technology: Ito ay epektibong nilulutas ang problema ng glue flow pagkatapos ng pagpindot, at sinisiguro ang pagpapatupad ng pre-milling na hugis at pagkatapos ay pagpindot.