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    超厚銅板(大功率電源板)生產難點及注意事項 發布時間:2021-8-7 22:15:20

    基本信息:

    層數  :    4L

    成品厚度 :2.0mm

    尺寸:150mm *88mm

    外層銅厚:  5 OZ

    內層銅厚:   3 OZ

    最小孔徑:  0.50mm

    最小線寬/線距: 10mil

    表面處理HASL

    應用領域 : 大功率電源控制系統

    特殊要求: 厚銅板,CTI600V




    層壓結構圖:



    生產流程:


    開料→內層線路→內層蝕刻→內層AOI測試→棕化→壓合→一次鉆孔→沉銅→板電→外層線路→外層蝕刻→外層QC檢板→外層AOI檢驗→沉銅→板電→外層線路→外層蝕刻→外層QC檢板→外層AOI檢驗→阻焊前處理→阻焊→字符→無鉛噴錫→鑼板→電測→FQC→包裝



    制造難點:


    厚銅板因為銅厚較厚,給PCB加工帶來一系列的加工難點如需要多次蝕刻,壓板填膠不足,鉆孔內層焊盤拉裂、孔壁質量難以保證等等。

    a.       蝕刻難點

    隨著銅厚的增加,由于藥水交換難度加大,其測側蝕量也會變得越來越大;為了盡可能的減少因藥水交換造成的側蝕量偏大,需要多次快速蝕刻的方式解決問題,隨著側蝕量的增加,需要采用增加蝕刻補償系數的方式對側蝕進行彌補。

    b.       層壓難點

    隨著銅厚的增加,線路間隙較深,在殘銅率相同的情況下,需要的樹脂填充量隨之需要增加,則需要使用多張半固化片來滿足填膠的問題;由于需要使用樹脂最大限度的填充線間隙等部位,含膠量高,樹脂的流動性好的半固化片是做厚銅板的首選。通常選用的半固化片為1080106.在內層設計時在無銅區或者最終銑掉區域進行鋪銅點和銅塊增加殘銅率減少填膠的壓力。

    半固化片使用量的增加會增加滑板的風險,可以采用增加鉚釘的方法,加強芯板之間的固定程度。在銅厚越來越大的趨勢下,也開始采用樹脂對圖形間空白區域進行填充的方法。由于厚銅板的總銅厚一般在205.8um6 oz)以上,其材料間的CTE匹配顯的尤為重要【如銅的CTE0.0017%17ppm),玻璃纖維布為0.0006%-0.0007%6ppm-7ppm),樹脂為0.02%】。所以在PCB的加工過程中,選擇有填料、CTE低及Td高的板材是保證厚銅板(電源)板品質的基礎。

    隨著銅厚于板厚的增加,層壓產生需要的熱量就會越多。實際的升溫速率就會較慢,高溫段的實際持續時間就會較短,就會導致半固化片的樹脂固化不足,從而影響板件的可靠性;故需要增加在層壓高溫段的持續時間,保證半固化片的固化效果。如半固化片固化不足,導致相對芯板半固化片除膠量大,形成階梯狀,進而由于應力的作用導致孔銅斷裂。

    c.       鉆孔難點

    隨著銅厚的增加,厚銅板的板厚也隨之變大。厚銅板通常板厚在2.0mm以上,鉆孔制作時由于板厚較厚和銅厚較厚的因素,制作起來難度較大。對此,使用新刀,降低鉆刀使用壽命,分段鉆孔則成為厚銅板鉆孔的有效解決方式。另外,進刀速,退刀速等鉆孔相關參數的優化對孔的質量也有較大的影響。

    銑靶孔問題,在鉆孔時,X-RAY隨著銅厚的增加能量逐步衰減,其穿透能力會達到上限。故對于銅厚較厚的PCB,在鉆孔時就無法進行首板確認。對此,可以在板邊不同位置設置偏位確認靶標,并在開料時在銅箔上按照資料上靶標位置把偏位確認靶標線銑出來,層壓時把銅箔上的靶孔和內層靶孔對應生產制作。

    內層厚銅焊盤拉裂問題(主要針對2.5mm以上大孔)厚銅板的需要越來越多,內層焊盤越來越小,經常出現PCB鉆孔時焊盤拉裂的問題。

    該類問題材料方面改善的空間較小,傳統改善的方法是增大焊盤,增加材料的剝離強度,降低鉆孔的落刀速度等。

    PCB加工設計和工藝上進行分析,提出改善方案:進行掏銅處理(即將焊盤在內層蝕刻時蝕刻掉比孔徑小的同心圓),減少鉆孔的銅的拉扯力。


    鉆孔先鉆一個比孔徑小1.0mm的引鉆孔在進行正常鉆孔(即進行二次鉆孔)解決內層厚銅焊盤拉裂問題。

    應用領域:

    這款厚銅板應用于工業控制領域,它是大功率電源控制系統的MOS板。由于它的銅厚非常厚,且采用CTI600V的材料,所以這款厚銅板可以承載大電流,擁有良好的散熱能力,和抗電壓擊穿能力。

      傳統的厚銅板一般應用于,電源控制,軍工等領域,但是隨著新能源的汽車的快速推廣,厚銅板在線路板領域的重要性快速上升,可以預期在不遠的將來厚銅板需求量將會呈現爆發式增長。但同時客戶越來越高的要求也給PCB廠家帶來了不小的挑戰。我們相信隨著材料技術的進步,和PCB廠家技術的進步,很多問題將迎刃而解。





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