杭州pcb設(shè)計(jì)公司|壓銅塊PCB的設(shè)計(jì)

隨著電子產(chǎn)品體積越來越小，印制電路板（PCB）的體積也不斷的縮小，線路設(shè)計(jì)越來越密集化。由于元器件的功率密度提高，PCB的散熱量過大，從而影響了元器件的使用壽命、老化甚至元器件失效等。此前某知名手機(jī)電池爆炸事件讓設(shè)計(jì)者和制造商提高了警惕，手機(jī)內(nèi)部要預(yù)留一定的空間，并且在手機(jī)散熱上也要兼顧無線充電線圈充電時(shí)的散熱問題。此事件再次證明，電子產(chǎn)品熱管理的緊迫性?；谛乱淮畔⒓夹g(shù)、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備等領(lǐng)域的發(fā)展，散熱問題的解決迫在眉睫。

目前解決PCB散熱問題有很多途徑，如密集散熱孔設(shè)計(jì)、厚銅箔線路、金屬基（芯）板結(jié)構(gòu)、埋嵌銅塊設(shè)計(jì)、銅基凸臺(tái)設(shè)計(jì)、高導(dǎo)熱材料等。直接在PCB內(nèi)埋嵌金屬銅塊，是解決散熱問題的有效途徑之一。但現(xiàn)有制作工藝存在銅塊與基板結(jié)合力不足、耐熱性差、溢膠難清除、產(chǎn)品合格率低等問題，限制了埋嵌銅塊PCB技術(shù)成果的應(yīng)用和推廣，因此現(xiàn)有技術(shù)有待進(jìn)一步研究和提高。

針對(duì)“密、薄、平”的特點(diǎn)，信號(hào)傳輸功率越來越大，對(duì)信號(hào)完整性要求越來越高，而目前PCB市場(chǎng)上出現(xiàn)的主要為散熱設(shè)計(jì)的銅基板、鋁基板，但大銅塊設(shè)計(jì)不能滿足制作多層高頻微波電路信號(hào)完整性的要求；而將尺寸設(shè)計(jì)好的銅塊直接埋入板內(nèi)則能很好地解決上述問題：

1）散熱能力強(qiáng)，能解決PCB板可以解決功放管散熱的問題；

2）適用于制作無線高頻微波PCB，對(duì)信號(hào)傳輸影響??；

目前我司批量制作4,6層埋銅塊板，最小銅塊尺寸設(shè)計(jì)2mm X 2mm。

微波PCB散熱問題一直是電子行業(yè)較為關(guān)注的問題之一，如何降低RF（射頻）層介厚、減少銅箔表面粗糙度的同時(shí)，縮短散熱路徑和發(fā)熱量，主要途徑是通過技術(shù)提高微波基板導(dǎo)熱系數(shù)、密集散熱孔或局部鍍厚銅或微波板材地層厚銅化、局部埋嵌散熱銅塊。立足于現(xiàn)有成熟微波板材，通常采用后兩者設(shè)計(jì)方案。

疊層結(jié)構(gòu)

埋嵌銅塊PCB從壓合疊層結(jié)構(gòu)上可以概括為二大類：第一類是在FR4（環(huán)氧樹脂）材料三層或以上多層板結(jié)構(gòu)內(nèi)埋嵌銅塊（如圖4）；第二類是在FR4芯板與高頻材料混壓多層板結(jié)構(gòu)內(nèi)埋嵌銅塊

在FR4芯板和半固化片的埋銅區(qū)域銑出埋銅槽，然后將銅塊棕化后壓合制作，使銅塊與FR4芯板組合在一起。高頻材料局部混壓嵌埋銅塊PCB的加工方法，首先是在內(nèi)層芯板和半固化片埋銅塊混壓區(qū)域銑出埋銅槽、局部混壓槽，然后疊合和熱熔，銅塊嵌入槽內(nèi)，再進(jìn)行壓合，使銅塊與FR4基板、高頻基板混壓在一起，實(shí)現(xiàn)散熱功能。

埋嵌銅塊制造工藝

（1）銅塊與板（或混壓區(qū)）的銑槽尺寸匹配性：銅塊放置在銑槽中，銅塊過松或過緊的影響壓合填膠質(zhì)量和結(jié)合力。

（2）銅塊與板（或混壓區(qū)）的平整度控制：壓合時(shí)，銅塊與FR-4芯板（或混壓區(qū)）的平整度難以控制，需確保銅塊與板的平整度控制在±0.075 mm以內(nèi)。

（3）銅塊上的殘膠難以清除：壓合時(shí)從銅塊與板縫隙溢出的樹脂流至銅塊上的殘膠難以清除，影響產(chǎn)品可靠性。

（4）銅塊與板（或混壓區(qū)）的可靠性：壓合時(shí)銅塊與FR-4芯板（或混壓區(qū)）存在一定的高度差，容易導(dǎo)致銅塊與板的連接處填膠不足、空洞、裂紋、分層等問題。