一、埋嵌銅塊工藝回顧
埋銅工藝是指在PCB內(nèi)部挖槽,將銅塊或銅條嵌入,再經(jīng)過壓合、填充、鍍覆等工序使其與周圍銅箔、電路形成整體。它的優(yōu)勢在于承載大電流、強(qiáng)化散熱,但由于工序復(fù)雜,加工缺陷的概率也相對較高。
二、常見加工缺陷
空隙與氣泡
成因:銅塊與基材之間未完全填充樹脂,或壓合時樹脂流動不足。
風(fēng)險:形成絕緣弱點,熱應(yīng)力下易分層或開裂。
界面分層
成因:銅塊表面處理不足(氧化、粗糙度不夠),導(dǎo)致樹脂與銅表面粘結(jié)力差。
風(fēng)險:在熱循環(huán)或機(jī)械沖擊下,銅塊可能從基板中剝離。
銅塊翹起或移位
成因:壓合時定位不良,或銅塊厚度超出設(shè)計公差。
風(fēng)險:導(dǎo)致板面不平整,后續(xù)壓合或貼裝困難。
孔隙和填充不足
成因:樹脂未完全流入銅塊與槽壁之間的縫隙。
風(fēng)險:局部存在空洞,電氣和熱傳導(dǎo)性能下降。
板面翹曲
成因:埋銅區(qū)域與普通區(qū)域的熱膨脹不均,銅塊面積過大或分布不均。
風(fēng)險:影響SMT貼片,甚至造成裝配應(yīng)力。
電鍍覆蓋不良
成因:銅塊表面與周圍電路的過渡區(qū)不平整,造成電鍍層不連續(xù)。
風(fēng)險:后續(xù)焊接中可能出現(xiàn)虛焊或局部腐蝕。
三、預(yù)防與改進(jìn)措施
材料處理:銅塊表面需預(yù)先粗化或鍍鎳,增強(qiáng)與樹脂結(jié)合力。
工藝控制:采用真空壓合,減少氣泡與空隙;優(yōu)化樹脂流動性。
設(shè)計優(yōu)化:避免埋銅區(qū)域面積過大;在槽邊增加過渡區(qū)緩解應(yīng)力。
檢測手段:利用X-ray、切片、超聲波檢測來評估埋銅質(zhì)量。
埋嵌銅塊的確是應(yīng)對大電流和高功率散熱的一種有效手段,但其工藝窗口窄,加工缺陷的種類也比普通PCB多得多。對設(shè)計者而言,關(guān)鍵在于理解這些潛在缺陷,在圖紙階段就預(yù)留出合理的公差和工藝余量;對制造方而言,則要在壓合、填充和檢測環(huán)節(jié)建立嚴(yán)格的管控。只有這樣,埋銅工藝才能真正發(fā)揮作用,而不是成為新的風(fēng)險源。