黄德业 李超谋 任代学(广州杰赛科技股份有限公司,广东 广州 510730)
埋铜块电路板的制作方法
黄德业 李超谋 任代学
(广州杰赛科技股份有限公司,广东 广州 510730)
文章讲述了埋铜块电路板的制作方法,以6层、埋入两种类型的铜块的埋铜块电路板的制作为范例,突出了前期策划设计和制作过程中的难点及控制技巧,积累了制作此类埋铜块电路板的生产经验。
铜块;埋铜块电路板;前期策划设计
电子产品体积越来越小,功率密度越来越大,如何寻求散热及结构设计的最佳方法,就成了当今电子工业设计的一个巨大的挑战。
目前常用的散热方法一般有采用金属基板制作电路板、电路板上焊接金属基板两种,然而这两种工艺都存在金属材料消耗大、制作工艺复杂、成本高、体积笨重的缺点。对于一些散热功率要求相对较低的场合,较高的加工成本以及焊接金属基板的复杂工艺已无法满足市场需求。
埋铜块板就是在这样的一个环境下应用而生的。所谓埋铜块板,是在PCB上局部埋入铜块的PCB,发热元器件直接贴装到铜块上面,热量通过铜块传导出去。
埋铜块板设计目前主要有铜块贯穿型以及铜块半埋型两种,而大部分功放厂家主要设计铜块贯穿型(垂直方向平直)和铜块半埋型(铜块开槽)两种。
2.1 铜块贯穿型
埋入的铜块厚度与总板厚等厚,铜块贯穿顶层和底层;此类型一般有两种类型,铜块垂直方向平直和铜块垂直方向有台阶。见图1、图2。
图1 铜块贯穿型(垂直方向平直)
图2 铜块贯穿型(垂直方向有台阶)
2.2 铜块半埋型
埋入的铜块厚度小于总板厚,铜块只贯穿底层,另一面与内层某一层齐平;此类型一般有两种类型,铜块上不开槽和铜块上开槽。见图3、图4。
图3 铜块半埋型(铜块不开槽)
图4 铜块半埋型(铜块开槽)
表1 设计要点
4.1 层压叠层设计(图5)
图5 埋铜块电路板叠层图
其中蓝色为埋铜块结构,线路层L1和L2之间使用三张1080半固化片,保证埋入铜块位置填胶饱满。
4.2 生产流程
(1)半固化片流程:开料(层压)→铣孔→检验→辅料配套
(2)铝片流程:开料→辅料配套
(3)内层芯板流程:开料→内光成像→内层蚀刻检验→内层冲孔→铣孔(采用CCD冲孔机冲的4个马仕兰孔定位)→配套中心→黑化
(4)铜块流程:开料(直接采购铜块)→黑化
(5)CS-SS流程:层压→磨板→沉铜(1)(不过化学除胶)→板镀→钻孔→背钻(通过带控深功能的钻机钻出铜块上的盲孔)→铣盲槽(使用特殊的CNC加工中心铣出铜块上的盲槽)→沉铜→外光成像→镀铜锡→外层蚀刻→阻焊→正常流程
层压排板特殊要求:排板时CS面朝下,CS面下方垫一张35 μm铜箔,铜箔的光面朝上。板的SS面上方放一张铝片,正常层压。
4.3 关键点设计(表2)
按照上述设计方法加上特殊的控制要点跟进生产,及印制板的正常加工方法,成功制作出了埋铜块电路板,效果如表3。
表2 关键点设计方案
表3 埋铜块板效果
黄德业,研发部高级工程师。
Production method of buried copper coin PCB
HUANG De-ye LI Chao-mou REN Dai-xue
This paper presents a production method of Buried-copper-coin PCB, by using 6 layer, with buried 2 kinds of Copper-coin of Buried-Copper-coin PCB production as an example, which highlighted the pre planning and design. In the process of making we accumulated experience in making such Buried-Copper-coin PCB production.
Copper-coin; Buried-Copper-Coin PCB; Pre-Planning and Design
TN41
A
1009-0096(2015)07-0055-03