Dicke KupferplatineAufgrund ihrer hervorragenden Strombelastbarkeit und Wärmeableitungsleistung spielen sie in Bereichen wie New-Energy-Fahrzeugen, industriellen Stromversorgungen und Hochleistungswandlern eine wichtige Rolle. Im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplatten ist die Kupferfoliendicke dicker Kupferplatten deutlich höher und es gibt viele besondere Herausforderungen bei der Verarbeitung. Im Folgenden werden die Kernüberlegungen für die Verarbeitung dicker Kupferplatten dargelegt, von der Materialauswahl über die Prozesskontrolle bis hin zur Qualitätsprüfung, und als Referenz für eine stabile Produktion dienen.
1, Materialauswahl: passende Leistung und Verarbeitungsanforderungen
Bei der Auswahl des Substrats für dicke Kupferplatten sollten sowohl die elektrische Leistung als auch die mechanische Verarbeitbarkeit berücksichtigt werden, um Verarbeitungsfehler durch ungeeignete Materialeigenschaften zu vermeiden
Die Kompatibilität zwischen Substrat und Kupferfolie: Die Haftfestigkeit zwischen dicker Kupferfolie und Substrat ist entscheidend. Es sollte ein Substrat mit mäßigem Harzgehalt und guter thermischer Stabilität ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass die Kupferfolie während der Hochtemperaturverarbeitung (z. B. Schweißen und Pressen) nicht leicht abfällt. Gleichzeitig sollte die Duktilität der Kupferfolie auf die Verarbeitungstechnologie abgestimmt sein. Beispielsweise neigt Kupferfolie mit unzureichender Duktilität bei Biege- oder Umformprozessen zu Rissen, was sich wiederum auf ihre Leitfähigkeit auswirkt.
Materialverstärkung für spezielle Szenarien: In Umgebungen mit hoher{0}Leistung und hoher-Temperatur (z. B. bei Motorsteuerungen für neue Energiefahrzeuge) sollten hoch-temperaturbeständige Substrate (z. B. modifiziertes Epoxidharz, Polyimid) ausgewählt werden, und mit Oxidationsschutz behandelte Kupferfolie sollte verwendet werden, um Oxidationskorrosion bei Langzeitgebrauch zu reduzieren. Bei Szenarien mit häufigen Vibrationen, wie z. B. Leistungsmodulen für Industrieroboter, sollte auch die Ermüdungsbeständigkeit des Substrats berücksichtigt werden, um Stromkreisunterbrechungen durch mechanische Beanspruchung zu vermeiden.
2, Verarbeitungstechnologie: Kontrollschlüsselverbindungen
Die Verarbeitungstechnologie dicker Kupferplatten sollte auf der Grundlage der Eigenschaften von Kupferfolien optimiert werden, wobei der Schwerpunkt auf der Steuerung wichtiger Prozesse wie Ätzen, Pressen und Bohren liegt
Genaue Kontrolle des Ätzprozesses: Beim Ätzen von dickem Kupfer müssen Konzentration, Temperatur und Sprühdruck der Ätzlösung streng kontrolliert werden. Aufgrund der langsamen Ätzrate und des leichten Auftretens von „Seitenkorrosion“ dicker Kupferfolie ist es notwendig, schrittweise Ätz- oder Impulsätzprozesse zu verwenden, um das Ausmaß der Seitenkorrosion durch mehrere Ätzschritte zu reduzieren und die Genauigkeit der Schaltkreisgröße sicherzustellen. Nach dem Ätzen muss es rechtzeitig gereinigt werden, um zu verhindern, dass Reste der Ätzlösung eine Oxidation der Kupferfolie verursachen.
Zwischenschichtbindung beim Laminierungsprozess: Beim Laminieren von mehrschichtigen dicken Kupferplatten ist es notwendig, die Laminierungstemperatur und den Laminierungsdruck zu erhöhen, um sicherzustellen, dass das Harz vollständig fließt und die Lücken zwischen den Kupferfolien füllt und Hohlräume zwischen den Schichten vermieden werden. Für dickere Kupferfolien kann das Verfahren „Schritt-für-Schrittpressen“ verwendet werden, bei dem die Kupferfolie vorab mit dem Substrat verpresst wird, bevor sie als Ganzes verpresst wird, um die Blasenbildung zu reduzieren. Die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Komprimieren sollte langsam kontrolliert werden, um ein Verziehen der Platine aufgrund thermischer Belastung zu verhindern.
Auswahl der Bohr- und Umformwerkzeuge: Das Bohren dicker Kupferplatten ist schwierig und anfällig für Probleme wie Bohrgrate und raue Lochwände. Es sollten Bohrer aus Legierungen mit hoher Härte ausgewählt und die Bohrgeschwindigkeit reduziert sowie die Kühlung und Schmierung erhöht werden, um die Ansammlung von Kupferspänen und den Werkzeugverschleiß zu minimieren. Bei der Formgebung (z. B. CNC-Fräsen) sollten spezielle Schneidwerkzeuge verwendet werden, um Kantenrisse durch zu harte Kupferfolie zu vermeiden.
3, Qualitätsprüfung: Abdeckung aller Risikopunkte während des gesamten Prozesses
Die Qualitätsprüfung von dicken Kupferplatten ist strenger als die von herkömmlichen Leiterplatten, wobei der Schwerpunkt auf folgenden Indikatoren liegt:
Prüfung von Aussehen und Größe: Prüfen Sie mithilfe hochauflösender Bildprüfgeräte, ob die Kanten des Schaltkreises glatt sind, ob Grate oder unvollständige Ätzungen vorhanden sind, und messen Sie, ob wichtige Abmessungen (z. B. Linienbreite und -abstand) den Anforderungen entsprechen. Bei laminierten Mehrschichtplatten sollte eine Ultraschallprüfung durchgeführt werden, um den Verbindungsstatus zwischen den Schichten zu überprüfen und das Vorhandensein von Blasen oder Delaminierungsfehlern festzustellen.
Überprüfung der mechanischen Leistung: Bei dicken Kupferplatten, die gebogen werden müssen, ist ein Biegetest erforderlich, um zu überprüfen, ob die Verbindungskraft zwischen der Kupferfolie und dem Substrat der Norm entspricht.
Elektrische Leistungsprüfung: Überprüfen Sie die Leitfähigkeit und Isolationszuverlässigkeit des Stromkreises durch Leitfähigkeitsprüfung, Prüfung des Isolationswiderstands und andere Methoden. Für Szenarien mit hoher-Leistung ist eine Prüfung der Strombelastbarkeit erforderlich, um sicherzustellen, dass dicke Kupferleitungen nicht aufgrund von Überhitzung bei Nennstrom ausfallen.