PCB-Technologie - Das Design der Kupfer-Leiterplatte

Leiterplatten, die häufig verwendet werden Wärmeableitungsdesign haben im Allgemeinen Kühlkörper mit hoher Dichte, metallbasierte Leiterplatten oder Leiterplattenplatten geschweißtes Metallsubstrat usw., Wärmeableitungsrolle für Kühlkörper mit hoher Dichte ist nicht nur begrenzt, sondern auch eine Verschwendung von Bohrraum, und metallbasierte Leiterplatten oder Leiterplatten geschweißtes Metallsubstratdesign gibt es einen großen Verbrauch von Metallmaterialien, sperrigen, strukturellen Designbeschränkungen, Kosten und anderen Mängeln. Eingebettete Kupfer-Leiterplatte ist in einer solchen Umgebung entstanden, der sogenannte vergrabene Kupferblock, ist in die Leiterplatte lokales oder eingebettetes Kupfer eingebettet, Wärmekomponenten direkt auf dem Kupferblock montiert, die Verwendung von Kupfer wird die hohe Wärmeleitfähigkeit des Wärmeblocks sein, um schnell auszustrahlen. Eingebettete Kupferplatine kann nicht nur eine gute Rolle bei der Wärmeableitung spielen, sondern auch Platz auf der Platine sparen, in den letzten Jahren werden immer mehr Designer bevorzugt.

Gegenwärtig gibt es viele Möglichkeiten, das Problem der PCB-Wärmeableitung zu lösen, wie dichtes Wärmeableitungslochdesign, dicke Kupferfolienschaltung, Metallbasis (Kern) Leiterplattenstruktur, eingebettetes Kupferblockdesign, Kupferbasisboss-Design, Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit usw.

Das Einbetten des Metallkupferblocks direkt in die Leiterplatte ist eine der effektiven Möglichkeiten, das Wärmeableitungsproblem zu lösen. Der bestehende Herstellungsprozess hat jedoch Probleme wie unzureichende Bindungskraft zwischen dem Kupferblock und dem Substrat, schlechte Hitzebeständigkeit, schwierig, den verschütteten Kleber zu entfernen, und niedrige Produktqualifizierungsrate, die die Anwendung und Förderung der technischen Errungenschaften der eingebetteten Kupferblock-Leiterplatte begrenzt. Daher muss die bestehende Technologie weiter verbessert werden.

Mit dem Ziel, die Eigenschaften von "dicht, dünn, flach" zu erreichen, wird die Signalübertragungsleistung immer höher und die Anforderungen an die Signalintegrität werden immer höher. Gegenwärtig erscheinen das Kupfersubstrat und Aluminiumsubstrat mit Wärmeableitungsentwurf auf dem PCB-Markt, aber das große Kupfer Der Blockentwurf kann die Signalintegritätsanforderungen der Herstellung mehrschichtiger Hochfrequenz-Mikrowellenschaltungen nicht erfüllen; Jedoch kann das direkte Einbetten des Kupferblocks mit einem guten Größendesign in die Platine die oben genannten Probleme gut lösen:

1) Starke Wärmeableitungsfähigkeit, die das Problem der Wärmeableitung der Leistungsverstärkerröhre durch die Leiterplatte lösen kann;

2) Geeignet für die Herstellung drahtloser Hochfrequenz-Mikrowellenplatten, mit wenig Auswirkung auf die Signalübertragung;

Derzeit produziert unsere Firma 4- und 6-lagige vergrabene Kupferblöcke in Chargen, und die minimale Kupferblockgröße ist entworfen, um 2mm X 2mm zu sein.

Das Problem der Wärmeableitung von Mikrowellen-Leiterplatten war schon immer eines der besorgniserregendsten Probleme in der Elektronikindustrie. Wie man die dielektrische Dicke der HF-Schicht (Hochfrequenz) reduziert und die Oberflächenrauheit der Kupferfolie reduziert, während der Wärmeableitungspfad und die Wärmeerzeugung verkürzt wird. Der Hauptweg besteht darin, die Wärmeleitung des Mikrowellensubstrats durch Technologie zu verbessern. Koeffizient, dichte Wärmeableitungslöcher oder lokale dicke Kupferplattierung oder Mikrowellenplatte dickes Kupfer und lokale eingebettete Wärmeableitungskupferblöcke. Basierend auf den vorhandenen ausgereiften Mikrowellenplatten werden die beiden letztgenannten Entwurfsschemata in der Regel übernommen.

Verbundwerkstoff

Eingebettete Kupferblockplatinen können aus der laminierten Struktur in zwei Kategorien zusammengefasst werden: Die erste Kategorie ist der eingebettete Kupferblock im FR4 (Epoxidharz) Material drei oder mehr mehrschichtige Leiterplattenstruktur (Abbildung 4). Die zweite Art besteht darin, Kupferblöcke in die FR4-Kernplatte und die Hochfrequenzmaterial-Mischdruck-Mehrschichtplattenstruktur einzubetten

Die vergrabene Kupfernut wird im vergrabenen Kupferbereich der FR4-Kernplatte und des Prepregs gefräst, und dann wird der Kupferblock gebräunt und zusammengedrückt, um den Kupferblock und die FR4-Kernplatte kombiniert zu machen. Das Verarbeitungsverfahren der lokalen Mischdruck-eingebetteten Kupferblock-Leiterplatte des Hochfrequenzmaterials besteht zunächst darin, die vergrabene Kupfernut und die lokale Mischdrucknut in der Innenschichtkernplatte und dem Prepreg eingebetteten Kupferblock-Mischdruckbereich zu fräsen und dann den Kupferblock zu laminieren und zu erhitzen. Es wird in die Nut eingebettet und dann zusammengedrückt, so dass der Kupferblock mit dem FR4-Substrat und dem Hochfrequenzsubstrat gemischt wird, um die Wärmeableitungsfunktion zu realisieren.

Herstellungsverfahren für vergrabene Kupferblöcke

(1) Die Übereinstimmung der Fräsnutgröße zwischen dem Kupferblock und der Platte (oder Mischdruckzone): der Kupferblock wird in die Fräsnut gelegt, und der Kupferblock ist zu locker oder zu fest, um die Qualität und die Klebekraft des Pressens und Füllens zu beeinflussen.

(2) Flachheitskontrolle des Kupferblocks und der Platte (oder Mischdruckzone): Beim Pressen ist die Ebenheit des Kupferblocks und der FR-4 Kernplatte (oder Mischdruckzone) schwierig zu steuern, so dass es notwendig ist, die Ebenheit des Kupferblocks und der Platine sicherzustellen Der Grad wird innerhalb ±0.075 mm gesteuert.

(3) Der Restkleber auf dem Kupferblock ist schwer zu entfernen: Das Harz, das während des Pressvorgangs aus dem Spalt zwischen dem Kupferblock und der Platte überläuft, ist schwierig, den Restkleber auf dem Kupferblock zu entfernen, was die Zuverlässigkeit des Produkts beeinträchtigt.

(4) Die Zuverlässigkeit des Kupferblocks und der Platine (oder Mischdruckzone): Während des Pressens gibt es einen bestimmten Höhenunterschied zwischen dem Kupferblock und der FR-4-Kernplatte (oder Mischdruckzone), der leicht dazu führt, dass die Verbindung zwischen dem Kupferblock und der Platine gefüllt wird. Unzureichender Kleber, Hohlräume, Risse, Delamination und andere Probleme.

Mit der schnellen Entwicklung der Elektronikindustrie wird Kupferplatine als effektive Lösung zur Lösung des Wärmeableitungsproblems von Leiterplatten mit hoher Leistungsdichte allmählich zu einer der Schlüsseltechnologien in der Industrie. Mit Blick auf die Zukunft, mit der Entwicklung elektronischer Produkte in Richtung kleiner, dünner, höherer Leistung, wird diese Leiterplatte eine wichtigere Rolle spielen, um den stabilen Betrieb elektronischer Geräte sicherzustellen und die Lebensdauer zu verlängern.