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鋁芯雙面板(雙面鋁基板)樹脂填膠工藝探索

發(fā)布日期:2023-08-03

鋁芯雙面板制作為節(jié)約成本,工藝改良,在單面鋁基板上通過鉆孔后采用壓合半固化樹脂布(PP)填膠,樹脂填孔后再進(jìn)行二次鉆孔、沉銅板電,最終使得雙面導(dǎo)通。以下探索制作過程中工藝參數(shù),總結(jié)出二鉆最佳補(bǔ)償值。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.1 一鉆及二鉆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)板孔設(shè)計(jì)見圖1所示。二鉆孔中心與一鉆一樣,二鉆定位孔是以一鉆鉆出來的靶孔定位。

圖1 一鉆及二鉆設(shè)計(jì)

圖1 一鉆及二鉆設(shè)計(jì)

1.2 層壓結(jié)構(gòu)圖

鋁芯雙面板壓合結(jié)構(gòu)如圖2所示。疊構(gòu)1是2張生益106# 72%半固化片加單面鋁基板,疊構(gòu)2是3張生益106#72%半固化片加單面鋁基板。

圖2 層壓結(jié)構(gòu)圖

圖2 層壓結(jié)構(gòu)圖

1.3 線路圖形設(shè)計(jì)

頂面和底面圖形一致,都為獨(dú)立的銅環(huán)結(jié)構(gòu),見圖3所示。此種圖形設(shè)計(jì)目的為測(cè)試孔環(huán)有沒有和鋁板連通,如連通則表示此處孔破,二鉆補(bǔ)償偏小了。

圖3 線路底片設(shè)計(jì)圖形

圖3 線路底片設(shè)計(jì)圖形

1.4 流程設(shè)計(jì)

開料→一鉆孔→磨板→壓合→二鉆→磨板→沉銅→鍍銅→影像轉(zhuǎn)移→電測(cè)

2 試驗(yàn)過程及結(jié)果

2.1 一鉆

采用單面鋁基板尺寸250 mm×300 mm,板厚0.8 mm,銅箔18 μm,有4塊。

鉆帶比例:X=1.0000,Y=1.0000。

將單面鋁基板鉆出外圍的定位孔。銅面朝上固定于酚醛墊板上,上面加蓋鋁片,同時(shí)用白膠紙將上下墊板固定,以免錯(cuò)位。鉆孔參數(shù)見表1所示,鉆頭使用孔限500孔。

表1 鉆孔參數(shù)表

表1 鉆孔參數(shù)表

2.2 壓合

壓合前處理為磨刷,把鋁面保護(hù)膜撕掉,關(guān)掉磨刷線酸洗(或微蝕)噴淋后再過磨刷線。

壓合使用油壓機(jī),程式為2116X1,時(shí)間為160 min,無須后烤;壓合參數(shù)見表2所示。壓合后把單面鋁基板銅箔面的銅箔(光面朝著銅箔面)去掉,利用打靶機(jī)把一鉆定位孔重新沖出。

表2 壓合參數(shù)

表2 壓合參數(shù)

2.3 二鉆

鉆帶比例均為:X=0.9989,Y=0.9989;

使用一鉆定位孔定位,上蓋酚醛基板,下墊鋁片+酚醛基板。參數(shù)見表3所示,鉆頭使用孔限2000孔。

表3 二鉆參數(shù)表

表3 二鉆參數(shù)表

2.4 沉銅、鍍銅、圖形轉(zhuǎn)移

磨刷后需用藍(lán)色膠帶(鍍金工站有)包邊,以防污染沉銅藥水見表4所示。

表4 沉銅電鍍參數(shù)

表4 沉銅電鍍參數(shù)

圖形轉(zhuǎn)移底片比例均為:X=1.0000,Y=1.0000。轉(zhuǎn)移工序制作按照廠內(nèi)正常流程制作,使用相關(guān)設(shè)備為自動(dòng)壓膜機(jī),手動(dòng)散射光曝光機(jī),酸性蝕刻機(jī)。

2.5 電測(cè)結(jié)果

為驗(yàn)證二鉆有沒有偏出樹脂,接觸鋁芯而造成短路,使用萬用表(電阻法)對(duì)完成后的孔環(huán)進(jìn)行電測(cè)。測(cè)試方法為:一極接觸鋁芯,另一極逐一接觸獨(dú)立孔環(huán),如萬用表沒有響聲,表示此孔環(huán)沒有短路,反之,表示此孔環(huán)短路。

電測(cè)結(jié)果顯示如下幾點(diǎn)。

(1)二鉆單邊補(bǔ)償0.125 mm的孔環(huán)有短路現(xiàn)象,單邊補(bǔ)償0.15 mm以上沒有響聲;

(2)為保證測(cè)試結(jié)果的正確性,把單邊補(bǔ)償0.15 mm以上的孔環(huán)用高壓測(cè)試法進(jìn)行驗(yàn)證,高壓測(cè)試條件:電壓500 V、時(shí)間10 s。

高壓測(cè)試結(jié)果顯示:單邊補(bǔ)償0.15 mm的孔環(huán)有短路發(fā)生,單邊補(bǔ)償0.175 mm及以上測(cè)試結(jié)果合格。

3 試驗(yàn)結(jié)論

(1)試驗(yàn)證實(shí)了鋁芯雙面板可以通過鉆孔、壓合填膠、二鉆進(jìn)行雙面線路導(dǎo)通的辦法是可行的。(2)樹脂填膠工藝選擇樹脂含量較大的半固化片為佳。

(3)測(cè)試所得二鉆單邊補(bǔ)償0.125 mm以下有短路風(fēng)險(xiǎn),單邊補(bǔ)償0.175 mm為安全的補(bǔ)償極限。

4 后續(xù)制作建議

(1)此次測(cè)試已經(jīng)驗(yàn)證二鉆安全補(bǔ)償為單邊0.175 mm,這次試驗(yàn)只采用了一種鉆機(jī),建議后續(xù)采用多種品牌鉆機(jī)做精度評(píng)估動(dòng)作。

(2)此次測(cè)試為普通半固化片(106# 72%)進(jìn)行填孔,為保證鋁基板散熱性能,后續(xù)需選用高導(dǎo)熱性能,高樹脂含量的膠系進(jìn)行評(píng)估測(cè)試。

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