埋銅塊電路板的制作方法

黃德業(yè) 李超謀 任代學(xué)（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510730）

埋銅塊電路板的制作方法

黃德業(yè) 李超謀 任代學(xué)
（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510730）

文章講述了埋銅塊電路板的制作方法，以6層、埋入兩種類型的銅塊的埋銅塊電路板的制作為范例,突出了前期策劃設(shè)計(jì)和制作過程中的難點(diǎn)及控制技巧,積累了制作此類埋銅塊電路板的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

銅塊；埋銅塊電路板；前期策劃設(shè)計(jì)

1 前言

電子產(chǎn)品體積越來越小，功率密度越來越大，如何尋求散熱及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳方法，就成了當(dāng)今電子工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

目前常用的散熱方法一般有采用金屬基板制作電路板、電路板上焊接金屬基板兩種，然而這兩種工藝都存在金屬材料消耗大、制作工藝復(fù)雜、成本高、體積笨重的缺點(diǎn)。對(duì)于一些散熱功率要求相對(duì)較低的場(chǎng)合，較高的加工成本以及焊接金屬基板的復(fù)雜工藝已無法滿足市場(chǎng)需求。

埋銅塊板就是在這樣的一個(gè)環(huán)境下應(yīng)用而生的。所謂埋銅塊板，是在PCB上局部埋入銅塊的PCB，發(fā)熱元器件直接貼裝到銅塊上面，熱量通過銅塊傳導(dǎo)出去。

2 埋銅塊電路板設(shè)計(jì)類型

埋銅塊板設(shè)計(jì)目前主要有銅塊貫穿型以及銅塊半埋型兩種，而大部分功放廠家主要設(shè)計(jì)銅塊貫穿型（垂直方向平直）和銅塊半埋型（銅塊開槽）兩種。

2.1 銅塊貫穿型

埋入的銅塊厚度與總板厚等厚，銅塊貫穿頂層和底層；此類型一般有兩種類型，銅塊垂直方向平直和銅塊垂直方向有臺(tái)階。見圖1、圖2。

圖1 銅塊貫穿型（垂直方向平直）

圖2 銅塊貫穿型（垂直方向有臺(tái)階）

2.2 銅塊半埋型

埋入的銅塊厚度小于總板厚，銅塊只貫穿底層，另一面與內(nèi)層某一層齊平；此類型一般有兩種類型，銅塊上不開槽和銅塊上開槽。見圖3、圖4。

圖3 銅塊半埋型（銅塊不開槽）

圖4 銅塊半埋型（銅塊開槽）

3 埋銅塊電路板的主要難點(diǎn)以及控制措施（表1）

表1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4 前期策劃設(shè)計(jì)

4.1 層壓疊層設(shè)計(jì)（圖5）

圖5 埋銅塊電路板疊層圖

其中藍(lán)色為埋銅塊結(jié)構(gòu)，線路層L1和L2之間使用三張1080半固化片，保證埋入銅塊位置填膠飽滿。

4.2 生產(chǎn)流程

（1）半固化片流程：開料（層壓）→銑孔→檢驗(yàn)→輔料配套

（2）鋁片流程：開料→輔料配套

（3）內(nèi)層芯板流程：開料→內(nèi)光成像→內(nèi)層蝕刻檢驗(yàn)→內(nèi)層沖孔→銑孔（采用CCD沖孔機(jī)沖的4個(gè)馬仕蘭孔定位）→配套中心→黑化

（4）銅塊流程：開料（直接采購銅塊）→黑化

（5）CS-SS流程：層壓→磨板→沉銅（1）（不過化學(xué)除膠）→板鍍→鉆孔→背鉆（通過帶控深功能的鉆機(jī)鉆出銅塊上的盲孔）→銑盲槽（使用特殊的CNC加工中心銑出銅塊上的盲槽）→沉銅→外光成像→鍍銅錫→外層蝕刻→阻焊→正常流程

層壓排板特殊要求：排板時(shí)CS面朝下，CS面下方墊一張35 μm銅箔，銅箔的光面朝上。板的SS面上方放一張鋁片，正常層壓。

4.3 關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)（表2）

5 結(jié)果

按照上述設(shè)計(jì)方法加上特殊的控制要點(diǎn)跟進(jìn)生產(chǎn)，及印制板的正常加工方法，成功制作出了埋銅塊電路板，效果如表3。

表2 關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)方案

表3 埋銅塊板效果

黃德業(yè)，研發(fā)部高級(jí)工程師。

Production method of buried copper coin PCB

HUANG De-ye LI Chao-mou REN Dai-xue

This paper presents a production method of Buried-copper-coin PCB, by using 6 layer, with buried 2 kinds of Copper-coin of Buried-Copper-coin PCB production as an example, which highlighted the pre planning and design. In the process of making we accumulated experience in making such Buried-Copper-coin PCB production.

Copper-coin; Buried-Copper-Coin PCB; Pre-Planning and Design

TN41

A

1009-0096（2015）07-0055-03