PCB銅基燒結技術的探討
由于高頻微波信號基站接收天線對散熱的要求越來越高,傳統(tǒng)的高頻銅基PCB用熱壓粘接技術的導熱效果已經無法滿足其高導熱的要求,元氣件的分布相對會越來越密集,所以未來的金屬基板其導熱要求會越來越高;金屬基板燒結技術能有更好的散熱效果。該項目目前在我國屬新型高新科技技術項目,并可減少同類產品進口。因此開發(fā)此類產品有重大的歷史意義。

PCB材料名稱及特性:
芯板材料 | 材料特性 |
ROGERS R04350B | 高頻板材,板厚0.762mm(不含銅),1/1oz;注意防止擦花,蝕刻后不能用手觸摸,后續(xù)不能磨板,只能酸性處理 |
銅板 | 厚度為2.0mm的實心銅板作為銅座,外發(fā)加工 |
焊料 | sn95sb5高溫焊料 |
難點控制項目:
1.高頻PCB板常規(guī)流程控制;
2.錫膏印刷及焊接工藝參數(shù)控制:
2.1.工程資料設計優(yōu)化,主要是焊點大小及間距、對位方試;
2.2.疊合精度、疊合時間和疊合方法選用;
2.3.焊料的選用及焊接時回流爐最低熔點溫度參數(shù)調整;
鑒于以上難點,我們制定了相應的管控計劃
研究方法及過程:
1、PCB板流程如下:
開料→鉆孔→鑼板→沉銅→全板電鍍→圖轉→圖電→外層蝕刻→阻焊→沉金→文字→二次鑼板→半成品倉;
(1)開料:
芯板型號 | 尺寸 | 板厚 | 銅厚 | 數(shù)量 |
Rogers 4350B | 210mm×190mm | 0.762mm(不含銅) | 1oz/1oz | 3PNL |
開料后烤板: 150℃×2小時;
(2)鉆孔:
墊板比例1:2;黃蓋片比例1:2;鋁片比例1:2;鉆孔疊板數(shù):2塊/疊;最小孔為0.3mm;
(3)鑼板:
2塊/疊;鑼刀大小為1.4mm;正常鑼板;
(4)沉銅板電:
沉銅背光級別為9級,板電參數(shù)為:1.1ASD×55min;
(5)圖形轉移:
普通干膜,正片,手動貼膜對位曝光;曝光能量為6級;顯影速度為60Hz;
(6)圖電:
孔銅要求MIN25um,表銅要求MIN70um;
(7)堿性蝕刻:
最小線寬為0.5mm,公差±10%,底銅厚度為:1OZ+板電電銅厚度13um;退膜速度為:60Hz,蝕刻速度為:50.12Hz,退錫速度為:81.25Hz;
(8)曝光阻焊:
油墨顏色:綠色;C/S面單面阻焊,阻焊厚度為10um,網板規(guī)格43T;是否塞孔:NO;隧道預烤;曝光能量為:11級;顯影速度為:55Hz;過隧道后烤;
(9)沉金:
沉鎳厚度為:2.54um,沉金厚度:0.08um,保證金厚要求≥0.08um;
(10)文字:
字符油墨:ZSR-150,白色,字符面:C/S面,網板規(guī)格120T;
(11)二次鑼板:
外形公差要求:±0.1mm,2塊/疊,鑼刀直徑:1.40mm;只鑼板邊的連接位,此板板邊為包金板,鑼板邊連接位時注意不要傷到板邊的銅;
(12)半成品倉;
2、銅基與PCB板焊接流程:
該焊接主要完成方法是:通過在銅基C/S面印刷錫膏,然后將銅基的C/S面與PCB板的S/S面疊合固定,過高溫回流焊,使錫膏融化粘合,從而達到銅基與PCB板焊接的目的;
經過前后一共三次參數(shù)抓?。还こ啼摼W網板資料進行了兩次修改;每次參數(shù)如下:
第一次試驗,主要是試驗錫膏(N28)的可融性,及其融點最低溫度;鋼網網板資料為:網孔大小為:0.6mm,間距為0.15mm;如:是否有綠油起泡、分層,孔銅分裂等,以及其它一些副面效果。
經過試驗,發(fā)現(xiàn)該錫膏在回流焊最高溫度設置為300℃時才完全融化;
回流焊條件為:從165到280℃
傳送速度為:1500px/min;
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