Süper kalın bakır Çok katmanlı PCB Üretim süreci

1. Lamine yapı

Bu makalenin ana araştırması, ultra kalın bakır üç katmanlı bir levhadır, iç bakır kalınlığı 1.0 mm, dış bakır kalınlığı 0.3 mm ve dış katmanın minimum çizgi genişliği ve çizgi aralığı 0.5 mm’dir. Lamine yapı Şekil 1’de gösterilmiştir. Yüzey tabakası FR4 bakır kaplı laminattır (cam elyaf epoksi bakır kaplı laminat), 0.3 mm kalınlığında, tek taraflı aşındırma işlemidir ve yapışkan tabaka, akmayan bir PP levhadır. (yarı kürlenmiş levha), 0.1 mm kalınlığında, süper kalın Bakır levha, FR-4 epoksi levhanın karşılık gelen delik yapısına gömülüdür.

Ultra kalın bakır PCB işleme proses akışı Şekil 3’te gösterilmektedir. Ana işleme, yüzey ve orta tabaka frezelemeyi, kalın bakır plaka numaralı frezelemeyi içerir. Yüzey işleminden sonra, ısıtmak ve preslemek için genel kalıba istiflenir ve kalıptan çıkarma işleminden sonra geleneksel PCB işlemini takip eder İşlem, bitmiş ürünlerin üretimini tamamlar.

2. Anahtar teknoloji işleme yöntemleri

2.1 Ultra kalın bakır iç laminasyon teknolojisi

Süper kalın bakır iç laminasyon: Süper kalın bakır için bakır folyo kullanılırsa bu kalınlığa ulaşmak zor olacaktır. Bu yazıda, süper kalın bakır iç katman, geleneksel malzemeler için satın alınması kolay olan ve doğrudan bir freze makinesi tarafından işlenen 1 mm’lik elektrolitik bakır levha kullanır; iç bakır levhanın dış konturu Genel dolgu olarak işleme ve kalıplama için aynı kalınlıkta FR4 levha (cam elyaf epoksi levha) kullanılır. Laminasyonu kolaylaştırmak ve bakır levhanın çevresine tam oturmasını sağlamak için, Şekil 4’ün yapısında gösterildiği gibi iki kontur arasındaki boşluk değeri 0~0.2 mm içinde kontrol edilir. FR4 levhanın doldurma etkisi altında, ultra kalın bakır levhanın bakır kalınlığı sorunu çözülür ve laminasyondan sonra sıkı presleme ve iç yalıtım sorunları sağlanır, böylece iç bakır kalınlığının tasarımı 0.5 mm’den büyük olabilir. .

2.2 Süper kalın bakır karartma teknolojisi

Ultra kalın bakırın yüzeyi laminasyondan önce karartılmalıdır. Bakır levhanın kararması, bakır yüzeyi ile reçine arasındaki temas yüzey alanını artırabilir ve yüksek sıcaklıkta akış reçinesinin bakıra ıslanabilirliğini artırabilir, böylece reçine oksit tabakası boşluğuna nüfuz edebilir ve güçlü performans gösterebilir. sertleştikten sonra. Yapışma kuvveti presleme etkisini iyileştirir. Aynı zamanda, laminasyon beyaz nokta fenomenini ve pişirme testinin (287 ℃ ± 6 ℃) neden olduğu beyazlaşma ve kabarcıkları iyileştirebilir. Belirli karartma parametreleri Tablo 2’de gösterilmiştir.

2.3 Süper kalın bakır PCB laminasyon teknolojisi

İç süper kalın bakır levhanın ve çevreleyen dolgu için kullanılan FR-4 levhanın kalınlığındaki imalat hataları nedeniyle kalınlık tam olarak tutarlı olamamaktadır. Laminasyon için geleneksel laminasyon yöntemi kullanılırsa, laminasyon beyaz lekeler, delaminasyon ve diğer kusurları üretmek kolaydır ve laminasyon zordur. . Ultra kalın bakır tabakanın preslenmesinin zorluğunu azaltmak ve boyutsal doğruluğu sağlamak için, entegre bir presleme kalıbı yapısının kullanılması test edilmiş ve doğrulanmıştır. Kalıbın üst ve alt şablonları çelik kalıplardan yapılmış olup, ara tampon tabakası olarak silikon yastık kullanılmaktadır. Sıcaklık, basınç ve basınç tutma süresi gibi işlem parametreleri, laminasyon etkisine ulaşır ve ayrıca beyaz noktaların teknik sorunlarını ve ultra kalın bakır laminasyonun delaminasyonunu çözer ve ultra kalın bakır PCB kartlarının laminasyon gereksinimlerini karşılar.

(1) Süper kalın bakır PCB laminasyon yöntemi.

Ultra kalın bakır laminat kalıpta ürünün istiflenme seviyesi Şekil 5’te gösterilmektedir. Akışkan olmayan PP reçinenin düşük akışkanlığı nedeniyle, geleneksel kaplama malzemesi kraft kağıdı kullanılıyorsa, PP levha eşit olarak preslenemez, laminasyon sonrası beyaz lekeler ve delaminasyon gibi kusurlara neden olur. Laminasyon işleminde kalın bakır PCB ürünlerinin kullanılması gerekir. Ana tampon tabaka olarak silika jel ped, presleme sırasında basıncın eşit olarak dağıtılmasında rol oynar. Ayrıca presleme problemini çözmek için laminatördeki basınç parametresi 2.1 Mpa (22 kg/cm²) den 2.94 Mpa (30 kg/cm²) değerine ayarlanmış ve sıcaklık en iyi füzyon sıcaklığına göre ayarlanmıştır. PP levhanın özellikleri 170°C.

(2) Ultra kalın bakır PCB’nin laminasyon parametreleri Tablo 3’te gösterilmiştir.

(3) Süper kalın bakır PCB laminasyonunun etkisi.

GJB4.8.5.8.2B-362 Bölüm 2009’ye göre test edildikten sonra, PCB 3.5.1.2.3’ye göre test edilirken izin verilen Bölüm 4.8.2’ü (yüzey altı kusurları) aşan kabarma ve delaminasyon olmamalıdır. PCB numunesi, 3.5.1’in görünüm ve boyut gerekliliklerini karşılar ve 4.8.3’nin gerekliliklerini karşılayan 3.5.2’e göre mikro kesitli ve incelenir. Dilimleme etkisi Şekil 6’da gösterilmiştir. Laminasyon diliminin durumuna bakılırsa, hat tamamen doludur ve mikro yarık kabarcıkları yoktur.

2.4 Süper kalın bakır PCB akış tutkalı kontrol teknolojisi

Genel PCB işlemeden farklı olarak laminasyon öncesi şekli ve cihaz bağlantı delikleri tamamlanmıştır. Tutkal akışı ciddi ise, bağlantının yuvarlaklığını ve boyutunu etkileyecek ve görünüm ve kullanım gereksinimleri karşılamayacaktır; bu süreç, süreç geliştirmede de test edilmiştir. Preslemeden sonra şekil frezelemenin işlem yolu, ancak daha sonraki şekil frezeleme gereksinimleri, özellikle iç kalın bakır bağlantı parçalarının işlenmesi için sıkı bir şekilde kontrol edilir, derinlik hassas kontrolü çok sıkıdır ve geçiş oranı son derece düşüktür.

Uygun yapıştırma malzemelerinin seçilmesi ve makul bir cihaz yapısının tasarlanması araştırmadaki zorluklardan biridir. Laminasyondan sonra sıradan prepreglerin neden olduğu tutkal taşması sorununu çözmek için düşük akışkanlığa sahip prepregler (Faydalar: SP120N) kullanılır. Yapışkan malzeme, düşük reçine akışkanlığı, esneklik, mükemmel ısı direnci ve elektriksel özelliklere sahiptir ve Tutkal taşmasının özelliklerine göre, prepregin belirli bir pozisyonda konturu arttırılır ve belirli bir şeklin konturu işlenir. keserek ve çizerek. Aynı zamanda önce şekillendirme sonra presleme işlemi gerçekleştirilir ve tekrar CNC frezeye gerek kalmadan preslendikten sonra şekil verilir. Bu, PCB lamine edildikten sonra tutkal akışı sorununu çözer ve süper kalın bakır plaka lamine edildikten ve basınç sıkılaştırıldıktan sonra bağlantı yüzeyinde tutkal olmamasını sağlar.

3. Ultra kalın bakır PCB’nin bitmiş etkisi

3.1 Ultra kalın bakır PCB ürün özellikleri

Süper kalın bakır PCB ürün spesifikasyonu parametre tablosu 4 ve bitmiş ürün etkisi şekil 7’de gösterilmektedir.

3.2 Dayanma gerilimi testi

Ultra kalın bakır PCB örneğindeki kutuplar, dayanma gerilimi için test edildi. Test voltajı AC1000V idi ve 1 dakika içinde herhangi bir çarpma veya parlama olmadı.

3.3 Yüksek akım sıcaklık artışı testi

Ultra kalın bakır PCB örneğinin her bir kutbunu seri olarak bağlamak için ilgili bağlantı bakır plakasını tasarlayın, yüksek akım üretecine bağlayın ve ilgili test akımına göre ayrı ayrı test edin. Test sonuçları Tablo 5’te gösterilmektedir:

Tablo 5’teki sıcaklık artışından, ultra kalın bakır PCB’nin genel sıcaklık artışı, fiili kullanım gereksinimlerini karşılayabilecek şekilde nispeten düşüktür (genellikle, sıcaklık artışı gereksinimleri 30 K’nin altındadır). Ultra kalın bakır PCB’nin yüksek akım sıcaklık artışı, yapısıyla ilgilidir ve farklı kalın bakır yapıların sıcaklık artışının belirli farklılıkları olacaktır.

3.4 Termal stres testi

Termal stres testi gereksinimleri: GJB362B-2009 Sert Baskılı Levhalar için Genel Spesifikasyona göre numune üzerinde termal stres testinden sonra, görsel inceleme, delaminasyon, kabarma, tampon eğriliği ve beyaz noktalar gibi kusurların olmadığını gösterir.

PCB örneğinin görünümü ve boyutu gereksinimleri karşıladıktan sonra mikro kesitlere ayrılmalıdır. Bu numunenin bakır iç tabakası metalografik olarak kesilemeyecek kadar kalın olduğundan, numune 287 ℃ ± 6 ℃’de bir termal stres testine tabi tutulur ve sadece görünüşü görsel olarak incelenir.

Test sonucu: delaminasyon, kabarma, tamponda bükülme, beyaz noktalar ve diğer kusurlar yok.

4. Özet

Bu makale, ultra kalın bakır çok katmanlı PCB için bir üretim süreci yöntemi sağlar. Teknolojik yenilik ve süreç iyileştirme sayesinde, ultra kalın bakır çok katmanlı PCB’nin mevcut bakır kalınlığı sınırını etkin bir şekilde çözer ve aşağıdaki gibi yaygın işleme teknik sorunlarının üstesinden gelir:

(1) Ultra kalın bakır iç laminasyon teknolojisi: Ultra kalın bakır malzeme seçimi problemini etkili bir şekilde çözer. Ön öğütme işleminin kullanılması, kalın bakır aşındırma teknik problemlerini etkili bir şekilde önleyen aşındırma gerektirmez; FR-4 dolum teknolojisi, iç tabakanın basıncını sağlar. Sızdırmazlık ve yalıtım sorunları;

(2) Ultra kalın bakır PCB laminasyon teknolojisi: laminasyonda beyaz noktalar ve delaminasyon problemini etkili bir şekilde çözdü ve yeni bir presleme yöntemi ve çözümü buldu;

(3) Süper kalın bakır PCB akış tutkal kontrol teknolojisi: Preslemeden sonra tutkal akışı sorununu etkin bir şekilde çözer ve ön frezeleme şeklinin uygulanmasını ve ardından preslenmesini sağlar.