盲孔壓接背板塞孔互連研究.pdf

1、背板作為各種電子設備系統(tǒng)的基礎，不斷向著高密度、高頻高速的發(fā)展方向前進。超高層的盲孔壓接背板可以承載更多子板、信號傳輸損耗更小、可靠性更高，該技術的研究日趨活躍。本文以盲孔壓接背板的塞孔互連技術為研究內(nèi)容，設計了新結(jié)構(gòu)的塞孔互連盲孔壓接背板。新設計的塞孔互連結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)印制電路板的 Z向互連工藝的工藝極限，解決了盲孔壓接背板盲孔易被通孔電鍍液污染的難題，可以滿足背板壓接安裝技術的要求，簡化了超多層電路板的制作流程。文章重點研究了新結(jié)構(gòu)

2、的塞孔互連盲孔壓接背板制作技術、塞孔電路板的可靠性以及塞孔互連結(jié)構(gòu)對電路板的信號完整性的影響等。
　　為了得到最佳的導電膏電性能及物理性能和避免導電膏預固化條件對芯板上的半固化片的影響，文章進行了導電膏不同預固化條件下的電阻試驗和粘結(jié)性能試驗的研究。實驗結(jié)果表明塞孔互連結(jié)構(gòu)制作技術下的最佳導電膏預固化條件為溫度60℃，時間為30 min；本文還研究了半固化片對新結(jié)構(gòu)的塞孔互連盲孔壓接背板制作技術的的影響、不同導電膏通孔互連結(jié)構(gòu)對塞

3、孔互連效果的影響和厚板導電膏塞孔半固化片壓合工藝參數(shù)優(yōu)化。通過正交試驗優(yōu)化壓合參數(shù)得到了最優(yōu)的壓合參數(shù)：升溫速率3.0℃/min、最大壓力為2.76 MPa、轉(zhuǎn)壓點為80℃；添加緩沖墊并采用直接疊層方式有利于改善缺膠和層偏的缺陷，靈活的銷釘定位方式有利于提高對準精度。選用漲縮穩(wěn)定和流動度大的半固化片材料有利于提高厚板層壓的對準精度和改善缺膠現(xiàn)象。
　　通過高低溫循環(huán)試驗和回流焊試驗測試了新結(jié)構(gòu)的塞孔互連盲孔壓接背板的可靠性。結(jié)果表

4、明預固化過的導電膏有利于提高塞孔互連結(jié)構(gòu)的可靠性。采用不能與焊盤形成金屬間化合物的導電膏制作的塞孔互連結(jié)構(gòu)高低溫循環(huán)沖擊測試結(jié)果較優(yōu)，適用于壓接封裝方式的超多層背板的制作。導電膏填料中含有錫、鎳等可與焊盤形成金屬間化合物，采用這種導電膏制作的塞孔互連結(jié)構(gòu)回流焊測試結(jié)果較優(yōu)，適用于焊接元器件的超多層印制電路板的制作。本文設計的塞孔互連技術制作的盲孔壓接背板經(jīng)過高低溫沖擊試驗500個循環(huán)后，孔鏈的電阻變化不超過10％，滿足背板產(chǎn)品的可靠性要

5、求。
　　經(jīng)過 HFSS電磁仿真軟件分析不同導電膏通孔互連結(jié)構(gòu)對電路設計的信號完整性，找到了最有利于電路的信號完整性設計的塞孔互連結(jié)構(gòu)是直線型的。采用矢量網(wǎng)絡分析儀研究了新結(jié)構(gòu)的塞孔互連結(jié)構(gòu)盲孔壓接背板的信號完整性。結(jié)果表明在0~20GHz頻段，通孔插損要優(yōu)于導電膏結(jié)構(gòu)插損，但兩者的插入損耗和回波損耗相差不大。塞孔互連技術在盲孔壓接背板中應用其可靠性和電氣性能均可達到要求，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅互連結(jié)構(gòu)，作為超多層印制電路板的 Z互連技