PCB Tecnico - Il design del PCB in rame

Il design di dissipazione del calore comunemente usato del circuito stampato generalmente ha dissipatori di calore ad alta densità, circuiti stampati a base di metallo o circuiti stampati hanno saldato il substrato metallico, ecc., Il ruolo di dissipazione del calore dei dissipatori di calore ad alta densità non è solo limitato, ma anche uno spreco di spazio di perforazione e i circuiti stampati a base di metallo o circuiti stampati hanno saldato la progettazione del substrato metallico c'è un grande consumo di materiali metallici, ingombranti vincoli di progettazione strutturale, costi e altre carenze. Il PCB in rame incorporato è in un tale ambiente nato, il cosiddetto blocco di rame sepolto, è incorporato nel rame locale o incorporato PCB, componenti di calore direttamente montati sulla cima del blocco di rame, l'uso del rame sarà l'alta conducibilità termica del blocco di calore per irradiarsi rapidamente. Il PCB in rame incorporato non solo può svolgere un buon ruolo nella dissipazione del calore, ma può anche risparmiare spazio sulla scheda, negli ultimi anni da sempre più progettisti sono favoriti.

Allo stato attuale, ci sono molti modi per risolvere il problema della dissipazione del calore PCB, come il disegno denso del foro di dissipazione del calore, il circuito spesso della lamina di rame, la struttura del bordo della base metallica (core), il design del blocco di rame incorporato, il design del boss di base di rame, i materiali ad alta conducibilità termica, ecc.

Incorporare il blocco di rame metallico direttamente nel circuito stampato è uno dei modi efficaci per risolvere il problema di dissipazione del calore. Tuttavia, il processo di produzione esistente ha problemi come forza di legame insufficiente tra il blocco di rame e il substrato, scarsa resistenza al calore, difficile da rimuovere la colla versata e basso tasso di qualificazione del prodotto, che limita l'applicazione e la promozione dei risultati tecnici del PCB incorporato del blocco di rame. Occorre pertanto migliorare ulteriormente la tecnologia esistente.

Mirando alle caratteristiche di "denso, sottile, piatto", la potenza di trasmissione del segnale sta diventando sempre più alta e i requisiti per l'integrità del segnale stanno diventando sempre più alti. Allo stato attuale, il substrato di rame e il substrato di alluminio con progettazione di dissipazione del calore appaiono nel mercato PCB, ma il grande rame Il design del blocco non può soddisfare i requisiti di integrità del segnale di fare circuiti a microonde ad alta frequenza multistrato; Tuttavia, incorporare direttamente il blocco di rame con un design di buone dimensioni nella scheda può risolvere bene i problemi di cui sopra:

1) forte capacità di dissipazione del calore, che può risolvere il problema della dissipazione del calore del tubo dell'amplificatore di potenza dalla scheda PCB;

2) Adatto per fare PCB a microonde ad alta frequenza senza fili, con poco impatto sulla trasmissione del segnale;

Attualmente, la nostra azienda produce blocchi di rame sepolti a 4 e 6 strati in lotti e la dimensione minima del blocco di rame è progettata per essere 2mm X 2mm.

Il problema della dissipazione del calore del PCB a microonde è sempre stato uno dei problemi più preoccupati nell'industria elettronica. Come ridurre lo spessore dielettrico dello strato RF (radiofrequenza) e ridurre la rugosità superficiale del foglio di rame accorciando il percorso di dissipazione del calore e la generazione di calore. Il modo principale è quello di migliorare la conduzione del calore del substrato a microonde attraverso la tecnologia. Coefficiente, fori densi di dissipazione del calore o rame spesso locale placcato o piatto del forno a microonde e blocchi di rame incorporati locali di dissipazione del calore. Sulla base dei pannelli a microonde maturi esistenti, gli ultimi due schemi di progettazione sono solitamente adottati.

Struttura laminata

I PCB incorporati del blocco di rame possono essere riassunti in due categorie dalla struttura laminata: La prima categoria è il blocco di rame incorporato nel materiale FR4 (resina epossidica) tre o più strutture multistrato della scheda (Figura 4). Il secondo tipo è quello di incorporare i blocchi di rame nella scheda del centro FR4 e nella struttura del bordo multistrato di pressione mista materiale ad alta frequenza

La scanalatura di rame sepolta viene fresata nell'area di rame sepolta della scheda centrale FR4 e del prepreg, e poi il blocco di rame viene brunito e premuto insieme per rendere il blocco di rame e la scheda centrale FR4 combinati. Il metodo di elaborazione del PWB del blocco di rame incorporato a pressione mista locale del materiale ad alta frequenza, in primo luogo è quello di macinare la scanalatura di rame sepolta e la scanalatura locale di pressione mista nella scheda centrale dello strato interno e nell'area di pressione mista del blocco di rame incorporato prepreg e quindi laminare e riscaldare il blocco di rame. È incorporato nella scanalatura e poi premuto insieme, in modo che il blocco di rame è mescolato con il substrato FR4 e il substrato ad alta frequenza per realizzare la funzione di dissipazione del calore.

Processo di fabbricazione di blocchi di rame sepolti

(1) La corrispondenza della dimensione della scanalatura di fresatura tra il blocco di rame e il bordo (o zona di pressione mista): il blocco di rame è posizionato nella scanalatura di fresatura e il blocco di rame è troppo sciolto o troppo stretto per influenzare la qualità e la forza di incollaggio della pressione e del riempimento.

(2) Controllo di planarità del blocco di rame e del bordo (o zona di pressione mista): Durante la pressione, la planarità del blocco di rame e del bordo centrale FR-4 (o zona di pressione mista) è difficile da controllare, quindi è necessario garantire la planarità del blocco di rame e del bordo Il grado è controllato entro  ± 0,075 mm.

(3) La colla residua sul blocco di rame è difficile da rimuovere: la resina che trabocca dallo spazio tra il blocco di rame e il bordo durante il processo di pressatura è difficile rimuovere la colla residua sul blocco di rame, che influisce sull'affidabilità del prodotto.

(4) L'affidabilità del blocco di rame e del bordo (o zona di pressione mista): c'è una certa differenza di altezza tra il blocco di rame e il bordo centrale FR-4 (o zona di pressione mista) durante la pressione, che causerà facilmente il collegamento tra il blocco di rame e il bordo da riempire. Colla insufficiente, vuoti, crepe, delaminazione e altri problemi.

Con il rapido sviluppo dell'industria elettronica, il PCB in rame, come soluzione efficace per risolvere il problema di dissipazione del calore dei circuiti stampati ad alta densità di potenza, sta gradualmente diventando una delle tecnologie chiave nel settore. Guardando al futuro, con lo sviluppo di prodotti elettronici nella direzione di prestazioni più piccole, sottili e superiori, questo circuito svolgerà un ruolo più importante nel garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature elettroniche e prolungare la vita utile.