Tecnología de PCB - Diseño de PCB de cobre

Los diseños de disipación de calor comúnmente utilizados en las placas de circuito impreso generalmente tienen disipadores de calor de alta densidad, placas de circuito a base de metal o sustratos metálicos soldados en placas de circuito. la disipación de calor de las placas de disipación de calor de alta densidad no solo es limitada, sino que también desperdicia espacio de perforación. además, el diseño de sustratos metálicos soldados en placas de circuito a base de metal o placas de circuito tiene las deficiencias de gran consumo de materiales metálicos, gran volumen, limitaciones de diseño estructural y bajo costo. El PCB de cobre integrado se produce en este entorno, el llamado bloque de cobre integrado, es decir, incrustar cobre local o integrado en el pcb, instalando el elemento de calefacción directamente en la parte superior del bloque de cobre, utilizando cobre para emitir rápidamente calor con alta conductividad térmica. Los PCB de cobre incrustados no solo pueden desempeñar un buen papel en la disipación de calor, sino que también pueden ahorrar espacio en el tablero, que ha sido favorecido por más y más diseñadores en los últimos años.

En la actualidad, hay muchas maneras de resolver el problema de la disipación de calor de los pcb, como el diseño de agujeros de disipación de calor densos, circuitos de lámina de cobre gruesa, estructura de placa de base metálica (núcleo), diseño de bloques de cobre integrados, diseño de Jefes de base de cobre, materiales de alta conductividad térmica, etc.

La incrustación directa de bloques de cobre metálico en la placa de circuito es una de las formas efectivas de resolver el problema de disipación de calor. Sin embargo, los procesos de fabricación existentes tienen problemas como la falta de fuerza de unión entre el bloque de cobre y el sustrato, la mala resistencia al calor, la dificultad de eliminar el desbordamiento de pegamento y la baja tasa calificada del producto, lo que limita la aplicación y promoción de los resultados de la tecnología de PCB de bloque de cobre integrado. Por lo tanto, la tecnología existente necesita ser mejorada aún más.

En vista de las características "densas, delgadas y planas", la Potencia de transmisión de la señal es cada vez mayor y los requisitos para la integridad de la señal son cada vez más altos. En la actualidad, en el mercado de PCB aparecen sustratos de cobre y aluminio con diseño de disipación de calor, pero el diseño de grandes bloques de cobre no puede cumplir con los requisitos de integridad de señal para la fabricación de circuitos de microondas de alta frecuencia multicapa; Sin embargo, la incrustación directa de bloques de cobre con un diseño de buen tamaño en la placa puede resolver bien los problemas anteriores:

1) fuerte capacidad de disipación de calor, que puede resolver el problema de que el tubo de amplificación de potencia es disipado por la placa de pcb;

2) adecuado para la producción de PCB inalámbricos de microondas de alta frecuencia, con poco impacto en la transmisión de señal;

En la actualidad, nuestra empresa produce en masa bloques de cobre enterrados de 4 y 6 capas, y el tamaño mínimo de los bloques de cobre está diseñado para ser de 2 mm x 2 mm.

El problema de la disipación de calor de los PCB de microondas siempre ha sido uno de los problemas más preocupantes en la industria electrónica. Cómo reducir el espesor dieléctrico de la capa de radiofrecuencia (radiofrecuencia) y reducir la rugosidad superficial de la lámina de cobre mientras se acorta la ruta de disipación de calor y la generación de calor. El método principal es mejorar la conducción de calor del sustrato de microondas a través de la tecnología. Coeficiente, agujeros de disipación de calor densos o recubrimiento local de cobre grueso o placa de microondas de cobre grueso, bloques de cobre de disipación de calor enterrados localmente. Sobre la base de los paneles de microondas maduros existentes, generalmente se adoptan los dos últimos esquemas de diseño.

Estructura laminada

Los PCB de bloques de cobre incrustados se pueden resumir en dos categorías desde la estructura laminada: la primera es la estructura de tres o varias capas de bloques de cobre incrustados en materiales fr4 (resina epoxi) (figura 4). La segunda es incrustar bloques de cobre en una estructura de placas multicapa de presión mixta de placas centrales fr4 y materiales de alta frecuencia.

Fresar la ranura de cobre enterrada en la zona de cobre enterrado de la placa central fr4 y el blanco preimpregnado, y luego marrón y presionar los bloques de cobre juntos para combinar los bloques de cobre con el disco central fr4. El método de procesamiento de los PCB de bloques de cobre enterrados por presión mixta local de materiales de alta frecuencia es, en primer lugar, fresar ranuras de cobre enterradas y ranuras de presión mixta local en la zona de presión mixta de placas centrales interiores y bloques de cobre enterrados por preimpregnados, y luego laminar y calentar los bloques de cobre. Se incrusta en la ranura y luego se presiona juntos para que el bloque de cobre se mezcle con el sustrato fr4 y el sustrato de alta frecuencia para lograr la función de disipación de calor.

Proceso de fabricación de bloques de cobre enterrados

(1) coincidencia entre el bloque de cobre y el tamaño de la ranura de fresado de la placa (o zona de presión mixta): el bloque de cobre se coloca en la ranura de fresado, y el bloque de cobre es demasiado flojo o apretado, lo que afecta la calidad y la adherencia de prensado y relleno.

(2) control de planitud de bloques y placas de cobre (o zonas de presión mixtas): al presionar, la planitud de los bloques de cobre y las placas centrales FR - 4 (o zonas de presión combinadas) es difícil de controlar, por lo que es necesario garantizar que la planitud de los bloques y placas de cobre se controle dentro de ± 0075 mm.

(3) el pegamento residual en el bloque de cobre es difícil de eliminar: la resina que se desborda de la brecha entre el bloque de cobre y la placa durante el proceso de prensado es difícil de eliminar el pegamento residual en el bloque de cobre, lo que afecta la fiabilidad del producto.

(4) fiabilidad del bloque de cobre con la placa de circuito (o zona de presión mixta): durante el proceso de prensado, existe una cierta diferencia de altura entre el bloque de cobre y la placa central FR - 4 (o zona de presión compuesta), lo que provocará fácilmente que la conexión entre el bloque de cobre y la placa de circuito se llene. Problemas como pegamento insuficiente, poros, grietas, estratificación, etc.

Con el rápido desarrollo de la industria electrónica, los PCB de cobre, como solución efectiva para resolver el problema de la disipación de calor de las placas de circuito de alta densidad de potencia, se están convirtiendo gradualmente en una de las tecnologías clave de la industria. Mirando hacia el futuro, a medida que los productos electrónicos avancen hacia un rendimiento más pequeño, más delgado y más alto, esta placa de circuito desempeñará un papel más importante en garantizar el funcionamiento estable de los equipos electrónicos y prolongar su vida útil.