Với sự phát triển nhanh chóng của các mô-đun truyền thông điện và điện tử ô tô, bảng mạch lá đồng siêu dày từ 12oz trở lên đã dần trở thành một loại bảng mạch PCB đặc biệt với triển vọng thị trường rộng lớn, ngày càng thu hút được nhiều sự quan tâm và chú ý của các nhà sản xuất;Với ứng dụng rộng rãi của bo mạch in trong lĩnh vực điện tử, các yêu cầu về chức năng của thiết bị ngày càng cao hơn.Các bảng mạch in sẽ không chỉ cung cấp các kết nối điện cần thiết và hỗ trợ cơ học cho các linh kiện điện tử, mà còn dần được cung cấp nhiều hơn nữa. Với các chức năng bổ sung, bảng in lá đồng siêu dày có thể tích hợp nguồn điện, cung cấp dòng điện cao và độ tin cậy cao đã dần trở nên phổ biến các sản phẩm được phát triển bởi ngành công nghiệp PCB và có triển vọng rộng lớn.

Hiện tại, nhân viên nghiên cứu và phát triển trong ngành đã phát triển thành công một bảng mạch in hai mặt với độ dày đồng thành phẩm là 10 oz thông qua phương pháp phân lớp làm dày đồng mạ điện chìm liên tiếp + hỗ trợ in nhiều mặt nạ hàn.Tuy nhiên, có rất ít báo cáo về việc sản xuất đồng siêu dày bảng in nhiều lớp với độ dày đồng thành phẩm từ 12 oz trở lên;bài viết này chủ yếu tập trung vào nghiên cứu khả thi của quy trình sản xuất bảng in nhiều lớp bằng đồng siêu dày 12oz.Công nghệ khắc sâu được kiểm soát từng bước bằng đồng dày + công nghệ ghép lớp xây dựng, thực hiện hiệu quả việc xử lý và sản xuất bảng in nhiều lớp đồng siêu dày 12oz.

Quy trình sản xuất

2.1 Thiết kế ngăn xếp

Đây là loại 4 lớp, Độ dày đồng bên ngoài/bên trong 12 oz, chiều rộng tối thiểu/khoảng trống 20/20mil, xếp chồng lên nhau như bên dưới:

2.1 Phân tích khó khăn khi xử lý

❶ Công nghệ khắc đồng siêu dày (lá đồng siêu dày, khó khắc): mua vật liệu lá đồng 12OZ đặc biệt, áp dụng công nghệ khắc sâu kiểm soát dương và âm để thực hiện quá trình khắc mạch đồng siêu dày.

❷ Công nghệ cán đồng siêu dày: Công nghệ khắc sâu điều khiển mạch một mặt bằng ép và điền chân không được sử dụng để giảm độ khó ép một cách hiệu quả.Đồng thời, nó hỗ trợ việc ép miếng silicone + miếng epoxy để giải quyết vấn đề của lớp đồng siêu dày Các vấn đề kỹ thuật như đốm trắng và lớp màng.

❸ Kiểm soát độ chính xác của hai hướng thẳng hàng của cùng một lớp đường: đo độ giãn nở và co lại sau khi cán màng, điều chỉnh độ giãn nở và bù co của đường kẻ;đồng thời, dây chuyền sản xuất sử dụng hình ảnh trực tiếp bằng laser LDI để đảm bảo độ chính xác chồng chéo của hai đồ họa.

❹ Công nghệ khoan đồng siêu dày: Bằng cách tối ưu hóa tốc độ quay, tốc độ tiến, tốc độ rút, tuổi thọ mũi khoan,... đảm bảo chất lượng mũi khoan tốt.

2.3 Luồng quy trình (lấy bảng 4 lớp làm ví dụ)

2.4 Quy trình

Do lá đồng siêu dày nên không có bảng lõi đồng dày 12oz trong ngành.Nếu bảng lõi được làm dày trực tiếp đến 12oz, việc khắc mạch rất khó khăn và chất lượng khắc khó đảm bảo;đồng thời độ khó ép mạch sau một lần ép khuôn cũng tăng lên rất nhiều., Đối mặt với một nút cổ chai kỹ thuật lớn hơn.

Để giải quyết các vấn đề trên, trong quá trình xử lý đồng siêu dày này, vật liệu lá đồng 12oz đặc biệt được mua trực tiếp trong quá trình thiết kế kết cấu.Mạch áp dụng công nghệ khắc sâu được kiểm soát từng bước, nghĩa là, trước tiên, lá đồng được khắc 1/2 độ dày ở mặt sau → ép để tạo thành Bảng lõi đồng dày → khắc ở mặt trước để thu được lớp bên trong mô hình mạch.Do khắc từng bước nên độ khó khắc giảm đi rất nhiều, độ khó nhấn cũng giảm đi.

❶ Thiết kế tệp dòng
Hai bộ tệp được thiết kế cho mỗi lớp của mạch.Tệp âm bản đầu tiên cần được phản chiếu để đảm bảo rằng mạch ở cùng một vị trí trong quá trình khắc sâu điều khiển tiến/lùi và sẽ không có sai lệch.

❷ Khắc sâu đồ họa mạch điều khiển ngược

❸ Kiểm soát độ chính xác căn chỉnh đồ họa mạch thứ cấp
Để đảm bảo sự trùng khớp của hai dòng, giá trị giãn nở và co lại phải được đo sau lần cán đầu tiên, đồng thời điều chỉnh độ giãn nở và bù co của dòng;đồng thời,

Việc căn chỉnh tự động hình ảnh laser LDI giúp cải thiện hiệu quả độ chính xác của căn chỉnh.Sau khi tối ưu hóa, độ chính xác căn chỉnh có thể được kiểm soát trong vòng 25um.

❹ Kiểm soát chất lượng khắc đồng siêu dày
Để cải thiện chất lượng ăn mòn của các mạch đồng siêu dày, hai phương pháp ăn mòn kiềm và ăn mòn axit đã được sử dụng để thử nghiệm so sánh.Sau khi xác minh, mạch khắc axit có các gờ nhỏ hơn và độ chính xác chiều rộng đường cao hơn, có thể đáp ứng các yêu cầu khắc của đồng siêu dày.Hiệu quả được thể hiện trong Bảng 1.

Với những ưu điểm của phương pháp khắc sâu có kiểm soát từng bước, mặc dù độ khó của quá trình cán màng đã giảm đi rất nhiều nhưng nếu sử dụng phương pháp thông thường để cán màng thì vẫn gặp nhiều vấn đề, dễ sinh ra các vấn đề về chất lượng tiềm ẩn như cán màng. đốm trắng và tách lớp màng.Vì lý do này, sau khi thử nghiệm so sánh quy trình, việc sử dụng miếng ép silicon có thể làm giảm các đốm trắng ép, nhưng bề mặt bảng không đồng đều với sự phân bố hoa văn, ảnh hưởng đến hình thức và chất lượng của màng;nếu miếng đệm epoxy cũng được hỗ trợ, chất lượng ép được cải thiện đáng kể, Có thể đáp ứng các yêu cầu ép của đồng siêu dày.

❶ Phương pháp cán đồng siêu dày

❷ Chất lượng đồng dát mỏng siêu dày

Đánh giá từ tình trạng của các lát nhiều lớp, mạch được lấp đầy hoàn toàn, không có bọt khí khe nhỏ và toàn bộ phần được khắc sâu ăn sâu vào nhựa;đồng thời, do vấn đề khắc bên đồng siêu dày, chiều rộng của đường trên cùng lớn hơn nhiều so với chiều rộng của đường hẹp nhất ở giữa. Vào khoảng 20um, hình dạng này giống như một "bậc thang ngược", sẽ tăng cường hơn nữa độ bám của bức xúc, đó là một bất ngờ.

❷ Công nghệ xây dựng đồng siêu dày

Sử dụng công nghệ khắc sâu được kiểm soát từng bước đã đề cập ở trên + quy trình cán màng, các lớp có thể được thêm vào liên tiếp để thực hiện quá trình xử lý và sản xuất bảng in nhiều lớp bằng đồng siêu dày;đồng thời, khi tạo lớp ngoài, độ dày đồng chỉ xấp xỉ.6oz, trong phạm vi khả năng của quy trình mặt nạ hàn thông thường, giúp giảm đáng kể độ khó của quy trình sản xuất mặt nạ hàn và rút ngắn chu kỳ sản xuất mặt nạ hàn.

Thông số khoan đồng siêu dày

Sau khi ép hoàn toàn, độ dày của tấm thành phẩm là 3,0 mm và độ dày đồng tổng thể đạt 160um, điều này gây khó khăn cho việc khoan.Lần này, để đảm bảo chất lượng khoan, các thông số khoan đã được điều chỉnh cục bộ.Sau khi tối ưu hóa, phân tích lát cắt cho thấy quá trình khoan không có khuyết tật như đầu đinh và lỗ thô, và hiệu quả rất tốt.

Bản tóm tắt
Thông qua quá trình nghiên cứu và phát triển bảng in nhiều lớp bằng đồng siêu dày, công nghệ khắc sâu được kiểm soát tích cực và tiêu cực được sử dụng, và miếng silicon + miếng epoxy được sử dụng để cải thiện chất lượng của lớp cán trong quá trình cán, giúp giải quyết hiệu quả vấn đề khó khắc mạch đồng siêu dày Các vấn đề kỹ thuật phổ biến trong ngành, chẳng hạn như đốm trắng cán mỏng siêu dày và in nhiều lớp cho mặt nạ hàn, đã thực hiện thành công việc xử lý và sản xuất bảng in nhiều lớp đồng siêu dày;hiệu suất của nó đã được xác minh là đáng tin cậy và nó đã đáp ứng nhu cầu Đặc biệt của khách hàng về dòng điện.

❶ Công nghệ khắc sâu kiểm soát từng bước cho các đường dương và âm: giải quyết hiệu quả vấn đề khắc đường đồng siêu dày;
❷ Công nghệ kiểm soát độ chính xác căn chỉnh dòng dương và âm: cải thiện hiệu quả độ chính xác chồng chéo của hai đồ họa;
❸ Công nghệ cán màng đồng siêu dày: thực hiện hiệu quả việc xử lý và sản xuất bảng in nhiều lớp đồng siêu dày.

Phần kết luận
Bảng in bằng đồng siêu dày được sử dụng rộng rãi trong các mô-đun điều khiển công suất thiết bị quy mô lớn do hiệu suất dẫn điện quá dòng của chúng.Đặc biệt với sự phát triển liên tục của các chức năng toàn diện hơn, bảng in bằng đồng siêu dày chắc chắn sẽ đối mặt với triển vọng Thị trường rộng lớn hơn.Bài viết này chỉ mang tính tham khảo và tham khảo cho các đồng nghiệp.