為什么公差設(shè)計(jì)如此重要？

埋嵌銅塊看似只是把銅塊“放進(jìn)”PCB槽位里，但實(shí)際卻涉及機(jī)械加工、樹脂填充、壓合、焊接等多個(gè)環(huán)節(jié)。任何尺寸不匹配都會(huì)帶來嚴(yán)重后果，例如：銅塊松動(dòng)、界面空隙、熱阻增大、甚至翹板或分層。

因此，銅塊與槽位的公差控制，是埋嵌銅塊設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵。

1. 槽位尺寸公差

槽位一般由CNC或激光開槽形成，其尺寸決定銅塊能否嵌入：

槽寬/槽長(zhǎng)：通常需預(yù)留 0.05~0.1 mm 的間隙，保證裝配性。間隙過大則會(huì)導(dǎo)致填充不足，過小則難以嵌入。

槽深：必須匹配銅塊厚度。若銅塊高于板面，壓合時(shí)容易造成板面不平整；若低于板面，則導(dǎo)熱路徑不暢。常見公差范圍控制在 ±0.05 mm。

2. 銅塊尺寸公差

銅塊自身的加工精度也會(huì)影響裝配：

長(zhǎng)寬公差：建議控制在 ±0.02~0.05 mm，避免過緊或過松。

厚度公差：尤為關(guān)鍵，一般需控制在 ±0.03 mm 以內(nèi)，否則容易導(dǎo)致壓合后板厚不均或焊盤翹起。

表面鍍層厚度：鍍鎳金、沉銅等會(huì)改變尺寸，需在設(shè)計(jì)階段就考慮進(jìn)去。

3. 樹脂填充與壓合公差

即便銅塊與槽位匹配，壓合過程中的樹脂流動(dòng)性也會(huì)帶來偏差：

間隙過大 → 樹脂填充不足，產(chǎn)生氣隙，熱阻上升。

間隙過小 → 樹脂無法完全進(jìn)入，導(dǎo)致結(jié)合力下降。

因此，通常會(huì)在槽壁與銅塊之間留有“控制公差”的微小間隙，以保證樹脂均勻分布。

4. 熱膨脹相關(guān)公差

銅與FR4基材的熱膨脹系數(shù)不同。設(shè)計(jì)時(shí)若未考慮這一點(diǎn)，回流焊等高溫工藝會(huì)放大公差問題：

銅塊過緊 → 高溫下基板受擠壓，可能引起翹板。

銅塊過松 → 熱循環(huán)中出現(xiàn)松動(dòng)，長(zhǎng)期可靠性下降。

工程師建議

在設(shè)計(jì)階段，最好與制造方確認(rèn)以下幾點(diǎn)：

最小/最大槽位尺寸 → 結(jié)合實(shí)際加工能力給出設(shè)計(jì)限值。

銅塊厚度與板厚關(guān)系 → 確保壓合后表面平整。

鍍層厚度補(bǔ)償 → 設(shè)計(jì)時(shí)提前納入考慮。

樣板驗(yàn)證 → 通過X-ray、切片確認(rèn)銅塊結(jié)合情況，避免潛在隱患。

埋嵌銅塊并不是“嵌進(jìn)去就行”，它對(duì)尺寸公差的要求遠(yuǎn)比常規(guī)PCB更嚴(yán)苛。只有在設(shè)計(jì)初期就明確公差控制點(diǎn)，才能確保散熱效果與長(zhǎng)期可靠性。