一种改善埋铜块板裂缝的方法.pdf

一、引言 随着电子产品的多样化、多功能化以及高集成度的发展，印制电路板（PCB）的设计日益向着高密度、多样化结构方向发展。特别是5G时代的到来，对高频高速PCB的应用提出了更高的要求。在这样的背景下，高频大功率器件的高功耗环境对PCB的散热问题提出了挑战。散热性能不足会导致PCB内部功耗增大，散热通道拥挤，从而使得整体热量急剧上升，长期工作时可能造成PCB电气性能下降甚至损毁。因此，如何有效地解决PCB的散热问题，成为电子产品设计中非常重要的一环。 二、散热问题的设计方案 为了解决PCB的散热问题，目前业界有多种设计方案可供选择，如使用高导热材料、厚铜基板、金属基板以及密集堆叠方式等。其中，埋嵌铜块是解决散热问题的有效方法之一。埋嵌铜块是指在PCB的局部区域，以无源器件的形式将小块高导热金属铜集成进去，这样可以有针对性地解决PCB局部散热的问题。 三、埋嵌铜块PCB的散热问题 在压合埋嵌铜块PCB的过程中，会面临一个难题，那就是在槽孔内移动的铜块可能导致填胶不良的问题。这包括溢胶过度、空洞以及铜块与基材结合力不足等。这些问题可能导致铜块周围出现裂缝，从而影响PCB产品的可靠性。 四、原因分析 为了改善铜块周围裂缝的问题，需要从使用半固化片（PP）的类型和压合排板方法等方面进行分析。压合过程中铜块的移动会导致缝隙填胶不足，尤其是在L1面的情况更为严重。其次是铜块和盲槽尺寸的控制，需要精确到一定的公差范围内。以一款5G用埋铜块PCB为例，成品在可靠性测试后发现铜块周围有裂缝。经过切片分析，发现裂缝的原因是铜块周围填胶不足，导致电镀时面铜偏薄，经过高温冲击后产生了裂纹。 五、改善措施和试验分析 为了提升埋铜块产品的可靠性，改善铜块周围裂缝问题，研究中采用了一系列改善试验和分析方法。通过使用半固化片（PP）的类型，结合压合排板技术，对埋铜块周围裂缝进行改善试验及分析，最终得出如何提升埋铜块产品的可靠性的详细方法。此外，还对制作难点及管控进行了详细阐述，包括半固化片的选择、盲槽尺寸的控制、铜块尺寸的测量等。 六、产品信息和工艺流程 文中提到的产品是一款12层埋铜块多层板，剖面结构如图所示。加工流程包括开料、内层图像转移、AOI检测、内层蚀刻、内层图像清洗、压合、研磨、字符印刷、阻焊、表面处理、外层图像转移、AOI检测、外层图像清洗、压合、研磨、字符印刷、阻焊、表面处理、外层图像转移、AOI检测、外层图像清洗、阻焊、字符印刷、表面处理、最后是成品检验等。 七、结束语 通过对埋嵌铜块PCB的散热问题进行分析和研究，提出了一系列改善措施和试验分析方法。这些方法对提升埋嵌铜块PCB产品的可靠性具有重要意义，也对PCB设计和生产过程中遇到的类似问题提供了参考和指导。通过精确的尺寸控制、合适的半固化片选择以及合理的压合工艺，可以有效地解决铜块周围裂缝的问题，从而确保PCB产品的质量。