散热400Wm.k铜基双面凸台板制作技术

1、散热 400Wm.k 铜基双面凸台板制作技术【摘 要】本文介绍了目前铜基凸台板的主要制作工艺，并以应用于汽车大灯的铜基双面凸台板为研究对象，利用自主开发的高导热绝缘层所制成的背胶铜箔和塞孔树脂，成功开发出了散热400W/m.k 的铜基双面凸台板，与常规铜基板和铜基单面凸台板相比，在满足高散热的同时能满足客户更多、更复杂的布线需求【关键词】散热400W/m.k ；背胶铜箔；铜基凸台0 前言目前常规金属基线路板的导热系数在1-3W/m.k ， 制约其进一步提高的因素是线路与金属基之间有一层介质层，金属基材与需散热的电子器件无法亲密接触，致使电子器件在使用过程中产生之热量不能快速传导出去，因此，如何

2、从结构设计上让金属基材与电子器件直接接触，同时又满足线路板必备的导电、布线要求成为技术关键。铜基凸台板在设计就做到了线路与散热分离，让金属基材与需散热的电子器件直接亲密接触，导热系数高达400W/m.k。铜基凸台板按结构有铜基单面凸台、铜铝复合基单面凸台和铜基双面凸台，行业内均有量产，但见诸报刊、杂志的文章很少。我司利用自主开发的高导热绝缘层所制成的背胶铜箔和塞孔树脂，所制作的铜基双面凸台板经厂内测试及客户上线使用均符合要求。本文总结了制作过程中的一些经验 供业内同行参考。1 铜基双面凸台板制作工艺研究1.1 产品制作基本信息产品为铜基双面凸台，top 与 Bottom 面均有凸台和导线，且有

3、PTH孔连接top 与 Bottom 面1.2 主要制作难点简析（ 1）此结构类似于铜基夹芯，有孔中孔设计，对铜基绝缘材料、塞孔能力和可靠性要求高。（ 2）两面凸台蚀刻深度控制，太低时压合流胶会流至凸台表面，削溢胶无法削干净；太高则削铜量加大，有成品板厚偏薄隐患。（ 3） 凸台蚀刻时，绝缘树脂孔表面的铜被树脂保护住，无法蚀刻掉，高度与凸台一致，层压时此处会凸起，影响品质。1.3 工艺制作流程铜基制作流程：开料一次钻孔锣槽棕化贴保护膜钻导气孔丝印塞树脂特殊压合撕保护膜削溢胶内层线路蚀刻凸台控深锣棕化假贴RCC制作流程：开料激光刻假贴主流程：压合削溢胶二次钻孔沉铜整板电镀外层线路CCD打靶防焊字符

4、三次钻孔V-CUT锣板通断测试高压测试OSP FQC包装1.4 重难点工艺研究1.4.1 树脂塞孔工艺产品设计为top 与 Bottom 面通过导通孔相连，因此在金属化通孔的位置预先设计隔离环，通过填充树脂实施绝缘。根据我司作业标准，树脂孔比金属化孔单边预大0.7mm，且为保证树脂与铜基的结合力，在塞树脂前铜基须贴过棕化处理为方便塞树脂，铜基棕化前一面需贴绿色耐高温保护膜，而因为要塞树脂的孔被保护膜封住，孔内残留空气导致树脂无法顺利进孔，丝印前需在保护膜上钻导气孔.树脂塞孔的关键点：1 ）保护膜上的导气孔比待塞板上的孔要小，一般钻0.4mm 的导气孔，一个孔或槽根据大小可钻1-3 个导气孔，数

5、量太多会造成树脂从导气孔中流出而导致塞孔不饱满。2）台面上的导气板一般采用FR-4大料开料时余下的边料， 厚度1.5mm， 宽度 1cm 左右， 架在台面不能遮住板上的导气孔， 但又必须支撑板子，能够在丝印时让板面受力均匀。3）因树脂粘度高，常规9mm 刮胶在丝印时形变量大，塞的树脂量少，需选用 2-3cm 的厚刮胶，网版需选用铝片网。4）塞树脂时只能一刀塞满，不能分两次塞，否则孔内会藏留空气无法排除。5） 每片板塞完后隔一张离型膜（离型膜与保护膜接触）暂存于千层架上，待一个批量塞完后再一起送进无尘室内叠板、压合。因为塞完树脂后，孔内会残留少部分空气，如不排出会影响绝缘效果，产生漏电不良，压合

6、的目的就是通过压机抽真空让孔内气泡排出，然后施加一定的温度与压力让树脂初步固化。6）在特殊压合后，板子上的保护膜须撕掉，然后将溢至板面的胶用不织布刷轮研磨干净。1.4.2 凸台蚀刻工艺在凸台蚀刻时一定要先试板，用深度规测量两面凸台的深度，技术关键点如下：1 ）凸台蚀刻时，蚀刻机的蚀刻均匀性COV要控制在10%。2）因为蚀铜量较大，受蚀刻匀性影响，为尽量减少同一片板中不同位置凸台高度的差异，工作板拼板尺寸不宜过大，以300*500mm 为宜。3）凸台蚀刻深度计算标准；深度=铜箔厚度（1-挥发百分比%） +RCC厚度，实际蚀刻时可以比理论计算值大0.1-0.3mm，我司经验值如下图1：1.4.3

7、控深锣工艺蚀刻凸台后树脂孔的高度与凸台一致，如果直接压合会有高低不平现象（ RCC上的凸台位置已激光刻掉，假贴时 RCC通过凸台直接套在铜基上），必须采用控深锣的方式将树脂孔削平，示意图如图2：技术关键点如下：（ ）控深锣的深度要与凸台高度一致，通过深度规来控制。2）为提高生产效率，制作锣带时需考虑以最短的路线把所有位置锣完。3）在不伤及凸台的情况下可以用尽量大的平底锣刀，以提高生产效率。（ 结论按照上述工艺流程及方法，通过对丝印塞树脂的方法、凸台蚀刻深度控制、以及树脂孔上的树脂去除等方面的研究，所制作的板各项品质均符合要求，技术关键点总结如下：（ 1）铜基塞树脂时一定要贴保护膜，钻导气孔，加导气板，并且用压合的方式排出孔内气泡。（ 2）凸台蚀刻时必须用深度规监控深度，太高太低都无法满足品质要求。（ 3）凸台蚀刻后，绝缘孔表面的树脂必须用控深锣方式锣至与铜基面相平。