集成電路板制備裝置及關(guān)鍵技術(shù)研究

［關(guān)鍵詞］集成電路，制備裝置，關(guān)鍵技術(shù)

［中圖分類(lèi)號(hào)］TN41 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）10–0070–03

集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。集成電路板是集成電路的重要一環(huán)，為促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)集成電路板制備裝置及關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。

1集成電路板制備裝置概述

1.1高頻、高速電路板的成型裝置

高頻、高速電路板的成型裝置主要構(gòu)成包括固設(shè)于工作臺(tái)頂表面上的龍門(mén)架，以及固設(shè)于工作臺(tái)臺(tái)面上的頂升電缸和頂升機(jī)構(gòu)。

龍門(mén)架橫梁的底表面上固設(shè)有蓋板，蓋板的底表面上開(kāi)設(shè)有凹槽，凹槽槽底開(kāi)設(shè)有沉槽，蓋板上設(shè)有與沉槽相連通的接頭，接頭通過(guò)軟管與抽料泵連接。頂升電缸的活塞桿貫穿工作臺(tái)設(shè)置，且其延伸端上固設(shè)有定位板，定位板的頂表面上開(kāi)設(shè)有位于凹槽正下方的定位槽，定位槽的深度小于高速印制電路板的厚度，且外輪廓與高速印制電路板的外輪廓一致，同時(shí)定位槽的槽底開(kāi)設(shè)有兩個(gè)貫穿定位板底表面的通孔。頂升機(jī)構(gòu)包括焊接于工作臺(tái)底表面上的螺母，螺母內(nèi)螺紋連接有延伸于工作臺(tái)上方的頂桿，且延伸端位于通孔的正下方。

1.2汽車(chē)智能化印制板的沖裁裝置

汽車(chē)智能化印制板的沖裁裝置主要構(gòu)成包括固設(shè)于底座頂部龍門(mén)架橫梁上的壓緊油缸和沖裁油缸與頂表面上的定位槽和升降油缸。

固設(shè)的兩個(gè)壓緊油缸分別位于橫梁上通槽的左右側(cè)，兩個(gè)壓緊油缸的活塞桿均貫穿橫梁設(shè)置，且兩個(gè)活塞桿的作用端間固設(shè)有位于定位槽正上方的壓板，壓板上開(kāi)設(shè)有位于通槽的正上方的通孔。沖裁油缸的活塞桿貫穿橫梁設(shè)置，且延伸端上固設(shè)有位于通孔內(nèi)與通槽滑動(dòng)配合的凸模。定位槽的外輪廓與板體的外輪廓相配合，定位槽的槽底設(shè)有貫穿底座底表面設(shè)置的通槽，通槽的外輪廓與槽體的外輪廓相配合。升降油缸活塞桿的作用端上固設(shè)有升降板，升降板的頂表面上固設(shè)有動(dòng)力單元，動(dòng)力單元的輸出軸上連接有位于通槽的正下方鉆頭。

1.3多層印制電路板小孔的精密化學(xué)鍍裝置

多層印制電路板小孔的精密化學(xué)鍍裝置主要構(gòu)成包括固設(shè)于墊板上的槽體與架設(shè)于槽體正上方的第一龍門(mén)架。

槽體的正上方固設(shè)有縱向?qū)挾鹊扔诙鄬佑≈齐娐钒蹇v向?qū)挾鹊亩ㄎ蛔?，定位座的頂表面上開(kāi)設(shè)有定位槽，定位槽貫穿定位座的右端面設(shè)置，槽底沿其長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有多個(gè)出液孔，每個(gè)出液孔的底部均焊接有伸入于槽體內(nèi)的出液管，槽體的左側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與其連通的接頭。第一龍門(mén)架橫梁的頂部固設(shè)有電缸，電缸的活塞桿貫穿橫梁設(shè)置，且其延伸端上焊接有盤(pán)體，盤(pán)體的底表面上焊接有多根與出液孔上下對(duì)應(yīng)的立管，每根立管的上端口均與盤(pán)體的內(nèi)腔連通，每根立管的下端口處均固設(shè)有膠圈，盤(pán)體的內(nèi)腔與循環(huán)泵的排液口經(jīng)第一軟管連接，循環(huán)泵的抽液口經(jīng)第二軟管與接頭連接。

2集成電路板組合工藝技術(shù)

2.1高散熱電路板工藝技術(shù)

解決電路板的散熱問(wèn)題是自電子信息行業(yè)興起以來(lái)一直面臨的重要挑戰(zhàn)之一。當(dāng)各種電子元器件處于工狀態(tài)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，若不能對(duì)熱量進(jìn)行有效擴(kuò)散，將會(huì)導(dǎo)致電路板溫度過(guò)高，進(jìn)而降低電子元器件的性能，縮短使用壽命。高散熱電路板工藝技術(shù)如下。

（1）取用由導(dǎo)熱材料制成的盒子，沿水平方向?qū)υ摵凶舆M(jìn)行切割，獲得上盒體和下盒體。在下盒體的型腔內(nèi)填裝泡沫銅，并在泡沫銅上浸導(dǎo)熱油，確保泡沫銅的高度等于盒子內(nèi)型腔的高度，同時(shí)在上盒體的頂表面上鋪設(shè)半固化片。

（2）采用熱壓頭對(duì)半固化片加熱2～4min，后將上盒體的下端面扣合在半固化片的頂部，同時(shí)對(duì)上盒體的頂表面施加9～12N的壓力并持續(xù)2～4min，待半固化片凝固后，上盒體與下盒體連接為一體。

（3）取用兩個(gè)銅箔分別作為第一、第二銅箔，在第一銅箔蝕刻出第一線路層，在第二銅箔蝕刻出第二線路層。采用涂膠機(jī)在第一、二線路層的底部表面抹上涂膠，并將第一線路層粘接于上盒體的頂表面上，第二線路層粘接于下盒體的底表面上。

（4）采用鉆機(jī)在第一線路層上鉆出多個(gè)通孔，確保通孔貫穿上盒體、泡沫銅、下盒體及第二線路層。在各個(gè)通孔內(nèi)插裝與通孔相配合的銅管，確保銅管與通孔過(guò)盈配合。分別在第一、二線路層的頂部及其間隙內(nèi)粘接第一、二防焊層。

（5）取用4個(gè)齒式散熱器，采用涂膠機(jī)在齒式散熱器基板的底表面上均勻涂膠，并將4個(gè)齒式散熱器基板分別貼合在盒子的4個(gè)端面上，從而實(shí)現(xiàn)高散熱電路板的制作。

2.2高頻、高速電路板工藝技術(shù)

近年來(lái)，伴隨著現(xiàn)代電子通信、射頻應(yīng)用等領(lǐng)域的高速發(fā)展，對(duì)高頻、高速電路板的需求不斷增長(zhǎng)，為促進(jìn)多產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，對(duì)高頻、高速電路板工藝技術(shù)展開(kāi)研究。具體如下。

（1）將高速印制電路板平放入定位板的定位槽內(nèi)，操控兩個(gè)頂升電缸的活塞桿向上伸出，當(dāng)頂升電缸的活塞桿完全伸出后，高速印制電路板的頂表面剛好抵壓在凹槽的底表面上，同時(shí)刮刀的底表面剛好與沉槽的槽底平齊。

（2）啟動(dòng)兩個(gè)抽料泵，當(dāng)泵入一定量的高頻材料后，關(guān)閉抽料泵，此時(shí)高頻材料將密閉腔填滿(mǎn)，以形成高頻層，并且部分高頻材料進(jìn)入，接頭內(nèi)以形成柱頭，待高頻材料固化后，即可成型出半成品高頻、高速印制電路板。

（3）操控兩個(gè)頂升電缸的活塞桿向下縮回，活塞桿帶動(dòng)升降板向下運(yùn)動(dòng)，升降板帶動(dòng)定位板向下運(yùn)動(dòng)，定位板帶動(dòng)半成品高頻、高速印制電路板向下運(yùn)動(dòng)，將半成品高頻、高速印制電路板取出，當(dāng)頂升電缸的活塞桿縮回一段行程后，關(guān)閉頂升電缸。

（4）操控進(jìn)給電缸的活塞桿伸出，活塞桿帶動(dòng)刮刀朝向柱頭方向運(yùn)動(dòng)，刮刀的刀刃將成型在高頻層頂表面上的柱頭切除掉，從而得到成品高頻、高速印制電路板。操控進(jìn)給電缸的活塞桿復(fù)位，活塞桿帶動(dòng)刮刀復(fù)位，隨后操控頂升電缸的活塞桿繼續(xù)向下，頂升電缸帶動(dòng)定位板向下運(yùn)動(dòng)，頂桿插入到通孔內(nèi)，并且將成品高頻、高速印制電路板逐漸向上頂起，當(dāng)頂升電缸的活塞桿完全復(fù)位后，即可將成品高頻、高速印制電路板從定位槽內(nèi)取出。

2.3高頻混壓階梯電路板工藝技術(shù)

在保證了電路板的基本性能的前提下，在實(shí)際的社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)朝著輕量化、集成化方向發(fā)展，具有高密度布局的高頻混壓階梯電路板能夠很好地完成這一任務(wù)。高頻混壓階梯電路板工藝技術(shù)內(nèi)容如下。

（1）選用3個(gè)基板和兩個(gè)半固化片。第一基板長(zhǎng)度最長(zhǎng)，第二基板長(zhǎng)度較短，第三基板長(zhǎng)度最短，第一半固化片與第二基板大小相等，第二半固化片與第三基板大小相等。

（2）操作打磨機(jī)對(duì)兩個(gè)半固化片的兩面進(jìn)行打磨處理。將第一基板平放于壓合機(jī)的臺(tái)面上，在第一基板的頂表面上由下往上順次堆疊第一半固化片、第二基板、第二半固化片和第三基板，并確保第一半固化片與第一基板重合，第二半固化片與第三基板重合，第一基板、第二基板和第三基板的右端面平齊。

（3）采用壓合機(jī)熱壓在第三基板的頂表面，3個(gè)基板通過(guò)兩個(gè)半固化片固連為一體。同時(shí)，采用電鍍工藝在3個(gè)基板的頂表面上均電鍍出一層銅箔，從而制得半成品階梯電路板。采用蝕刻工藝在銅箔上蝕刻出線路層，從而制備出成品高頻混壓階梯電路板。

2.4金屬芯印制板工藝技術(shù)

金屬芯印制板包括印制電路板、銅板和散熱裝置。印制電路板的頂表面上開(kāi)設(shè)有凹槽，在凹槽的底表面長(zhǎng)度方向固設(shè)有多個(gè)下散熱齒，下散熱齒的頂表面上放置有銅板，銅板位于凹槽內(nèi)，印制電路板頂部設(shè)置有散熱裝置，散熱裝置包括散熱板和上散熱齒，散熱板設(shè)置于印制電路板的頂表面上，印制電路板的底表面上且沿其長(zhǎng)度方向固設(shè)有多個(gè)上散熱齒，上散熱齒位于凹槽內(nèi)，印制電路板的底表面上粘接有導(dǎo)熱膠層，導(dǎo)熱膠層的底表面上粘接有鎳板。金屬芯印制板工藝技術(shù)內(nèi)容如下。

（1）采用銑床在印制電路板的頂表面上銑削加工出凹槽，加工后在凹槽的底表面上焊接多個(gè)下散熱齒。

（2）在印制電路板的底表面上粘接導(dǎo)熱膠層，并在其上粘接鎳板。同時(shí)將銅板放置于下散熱齒的頂表面上，并在銅板的頂、底表面上安裝電器元件。

（3）采用鉆床在印制電路板的頂表面上鉆螺紋孔，并在散熱板的對(duì)應(yīng)位置鉆通孔，通過(guò)螺釘貫穿通孔且與螺紋孔螺紋連接，以將散熱板固定在印制電路板的頂表面上，從而實(shí)現(xiàn)金屬芯印制板的制作。

2.5上、下同步高導(dǎo)熱金屬板工藝技術(shù)

上、下同步高導(dǎo)熱金屬板在電子信息行業(yè)中起著極其重要的作用，其具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)。上、下同步高導(dǎo)熱金屬板工藝技術(shù)內(nèi)容如下。

（1）取用1個(gè)銅板，在銅板的頂表面和底表面上設(shè)置銅箔，通過(guò)蝕刻工藝分別在上、下層銅箔上蝕刻出上、下線路層。同時(shí)利用銑床在銅板內(nèi)銑削加工出多個(gè)縱向設(shè)置的通槽，加工后在每個(gè)通槽內(nèi)均嵌入1根導(dǎo)熱管。

（2）在上線路層的頂表面上涂抹膠層，并在膠層的表面上粘接導(dǎo)熱金屬電路板，后在上導(dǎo)熱金屬電路板的頂表面上涂抹膠層，同時(shí)在該膠層的表面上粘接導(dǎo)熱金屬電路板，在上導(dǎo)熱金屬電路板的頂表面上且沿其長(zhǎng)度方向粘接多個(gè)上散熱齒，最終完成上散熱金屬電路板的安裝。

（3）在下線路層的底表面上涂抹膠層，并在膠層的表面上粘接下導(dǎo)熱金屬電路板，后在下導(dǎo)熱金屬電路板的底表面下涂抹膠層，同時(shí)在該膠層的表面下粘接下導(dǎo)熱金屬電路板，在下導(dǎo)熱金屬電路板的底表面下且沿其長(zhǎng)度方向粘接多個(gè)下散熱齒，完成下散熱金屬電路板的安裝。

（4）將粘接后的上、下散熱金屬電路板連同銅板一起放入烘干箱中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間烘干后，即可將涂抹的膠層凝固，從而得到上、下同步高導(dǎo)熱金屬電路板。

2.6多層印制電路板小孔的精密化學(xué)鍍工藝技術(shù)

在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，多層印制電路板中的小孔通常需要進(jìn)行精密化學(xué)鍍處理，可以有效提升電路板的連接性、可靠性和導(dǎo)電性。多層印制電路板小孔的精密化學(xué)鍍工藝技術(shù)內(nèi)容如下。

（1）在槽體內(nèi)加入一定量的化學(xué)鍍液，確?；瘜W(xué)鍍液的液面高于接頭。同時(shí)，從右往左將多個(gè)多層印制電路板塞入定位槽內(nèi)，確保最左端的多層印制電路板抵靠在定位座的左側(cè)壁上，并確保相鄰兩個(gè)多層印制電路板相對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)多層印制電路板的定位，此時(shí)各個(gè)多層印制電路板上呈陣列的小孔剛好處于出液孔和膠圈之間。

（2）操控兩個(gè)電缸的活塞桿向下伸出，活塞桿帶動(dòng)盤(pán)體向下運(yùn)動(dòng)，盤(pán)體帶動(dòng)立管向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電缸的活塞桿完全伸出后，各個(gè)立管上的膠圈對(duì)應(yīng)抵壓在各個(gè)多層印制電路板的頂表面上，且膠圈與多層印制電路板上呈陣列的小孔連通。

（3）啟動(dòng)循環(huán)泵將槽體內(nèi)的化學(xué)鍍液抽出，抽出的化學(xué)鍍液順次經(jīng)接頭、第二軟管、循環(huán)泵、第一軟管、錐形管、盤(pán)體的內(nèi)腔、立管、膠圈、多層印制電路板上呈陣列的小孔、出液孔，經(jīng)出液管返排到槽體內(nèi)。其中化學(xué)鍍液在流經(jīng)小孔過(guò)程中，小孔的內(nèi)壁上成型出鍍層，當(dāng)循環(huán)泵持續(xù)工作一段時(shí)間后，即可在各個(gè)多層印制電路板上的各個(gè)小孔內(nèi)均成型出鍍層。

（4）待成型后，操控電缸的活塞桿向上縮回，活塞桿帶動(dòng)盤(pán)體向上運(yùn)動(dòng)，盤(pán)體帶動(dòng)立管向上運(yùn)動(dòng)，復(fù)位后，將多層印制電路板從左往右順次從定位槽內(nèi)取出。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)集成電路板成型裝置及其組合技術(shù)進(jìn)行了研究，研究設(shè)計(jì)的產(chǎn)品通過(guò)了東莞信準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均符合并優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，能滿(mǎn)足技術(shù)性能指標(biāo)要求。并且已實(shí)際應(yīng)用于四川長(zhǎng)虹網(wǎng)絡(luò)科技有限公司、徽網(wǎng)優(yōu)聯(lián)科技（成都）有限公司等多家公司，均反饋產(chǎn)品性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

該研究采用先進(jìn)的技術(shù)，生產(chǎn)環(huán)境更加環(huán)保，符合綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。產(chǎn)品通過(guò)工藝改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了廢銅100%回收，減少了銅的使用量，蝕刻廢液通過(guò)系統(tǒng)循環(huán)利用率達(dá)到98%，提高了蝕刻廢液循環(huán)利用率，減少了廢水排放，對(duì)促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展綠色、低碳經(jīng)濟(jì)有較大的意義。