微波印制電路板埋銅散熱技術和工藝研究.pdf

1、通信電子產品及設備向高速高頻化、高集成度、小型化方向發(fā)展促使印制電路板（PCB）內部熱量急劇上升。高溫不但對其介電材料、孔內鍍層和表面焊接點存在直接威脅，而且還間接影響到高頻信號的傳輸質量。具有高頻信號傳輸?shù)奈⒉≒CB，其散熱問題不可避免地成為設計者和制造商們最為關注的問題之一。
　　本文首先對微波PCB的散熱技術進行了全面總結與討論，指出以無源器件埋置方式將小塊高導熱金屬埋入多層微波PCB的散熱技術在電子產品小型化多功能化發(fā)展過

2、程中具有特殊的優(yōu)勢。
　　本文通過優(yōu)化實驗設計和全流程制作探索性研究了埋銅散熱的幾個主要工藝技術點。參照埋銅混壓板的相關工藝技術指標分別對埋銅混壓交界處平整度、流膠寬度與凹陷深度、可靠性及埋銅部位機加工制作進行了實驗研究。對于混壓交界處平整度，首先通過理論計算確定出備埋銅層的匹配板厚，再經實驗找到實際埋入銅厚與理論計算銅厚之間的最佳關系，得出當實際埋入銅塊厚度比理論計算厚度大0.07mm時混壓處平整度最佳。對于混壓處流膠與凹陷，采

3、用23全因子實驗尋找混壓處最佳緩沖材料和半固化片開槽尺寸，得出當半固化開槽尺寸比銅塊自身尺寸單邊大0.330mm并使用鋁片和銅箔作為緩沖材料時，混壓處流膠寬度與凹陷深度最小。本文還使用多指標正交實驗方法和正交助手軟件研究了銅塊上鉆孔參數(shù)對孔壁質量、生產效率和制作成本的綜合影響，得出銅塊上最佳鉆孔參數(shù)組合為鉆頭轉速40krpm，進刀速20ipm，收刀速100ipm，設定壽命90，各因素主次序列為鉆頭轉速＞設定壽命＞收刀速＞進刀速。此外，本

4、文還使用統(tǒng)計軟件Mintab15對銅塊處階梯槽制作能力進行了評估，得出階梯槽長度、寬度、深度一與深度二的制程能力指數(shù)（CPK）分別為1.47、1.60、1.38與1.79，結果均符合CPK＞1.33的要求。
　　本文還通過制作一種通信基站用十二層高低頻混壓埋銅PCB進行了埋銅散熱技術與工藝應用研究。對于非對稱混壓結構的多層普通低頻板間對準度，通過補償脹縮的方法進行改善。改善前頂層基板和底層基板的尺寸變化高達0.416mm，其他內層

5、基板高達0.127mm，各層間電路圖形嚴重錯位，改善后各層尺寸變化均＜0.0762mm。對于高頻基板與低頻基板間對準度，通過在二者對接邊處增加一條公共工藝邊解決了兩面埋置時因翻板操作帶來的板材間偏位問題，從而提高了高低頻基板間對準度。
　　此外，文章從銑刀類型、走刀方向、制作參數(shù)、制作流程等四個方面對微波混壓PCB埋銅區(qū)域的半金屬化槽進行了改善研究，實驗得出平底型銑刀配合逆銑方式可有效抑制半金屬化槽槽壁出現(xiàn)披鋒毛刺，半金屬化槽控深