Jiang Men City Hao Yi Electronic CO.Ltd
主营:LED铝基板,LED单双面玻钎板,LED铜基板,多层印制线路板,柔性线路板,陶瓷基板,SMT激光钢网
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板,它由独特的三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。
铝基板工作原理:功率器件表面贴装在电路层,器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层,然后由金属基层将热量传递出去,从而实现对器件的散热。
与传统的FR-4相比,铝基板能够将热阻降至较低,使铝基板具有较好的热传导性能;与厚膜陶瓷电路相比,它的机械性能又较为优良。
靠前:铝基板制作工艺流程
生产工艺流程:
一、开料
1、开料的流程
领料——剪切
2、开料的目的
将大尺寸的来料剪切成生产所需要的尺寸
3、开料注意事项
①开料首件核对首件尺寸
②注意铝面刮花和铜面刮花
③注意板边分层和披锋
二、钻孔
1、钻孔的流程
打销钉——钻孔——检板
2、钻孔的目的
对板材进行定位钻孔对后续制作流程和客户组装提供辅助
3、钻孔的注意事项
①核对钻孔的数量、空的大小
②避免板料的刮花
③检查铝面的披锋,孔位偏差
④及时检查和更换钻咀
⑤钻孔分两阶段,一钻:开料后钻孔为外围工具孔;
二钻:阻焊后单元内工具孔
三、干/湿膜成像
1、干/湿膜成像流程
磨板——贴膜——曝光——显影
2、干/湿膜成像目的
在板料上呈现出制作线路所需要的部分
3、干/湿膜成像注意事项
①检查显影后线路是否有开路
②显影对位是否有偏差,防止干膜碎的产生
③注意板面擦花造成的线路不良
④曝光时不能有空气残留防止曝光不良
⑤曝光后要静止15分钟以上再做显影
四、酸性/碱性蚀刻
1、酸性/碱性蚀刻流程
蚀刻——退膜——烘干——检板
2、酸性/碱性蚀刻目的
将干/湿膜成像后保留需要的线路部分,除去线路以外多余的部分
3、酸性/碱性蚀刻注意事项
①注意蚀刻不净,蚀刻过度
②注意线宽和线细
③铜面不允许有氧化,刮花现象
④退干膜要退干净
五、丝印阻焊、字符
1、丝印阻焊、字符流程
丝印——预烤——曝光——显影——字符
2、丝印阻焊、字符的目的
①防焊:保护不需要做焊锡的线路,阻止锡进入造成短路
②字符:起到标示作用
3、丝印阻焊、字符的注意事项
①要检查板面是否存在垃圾或异物
②检查网板的清洁度
③丝印后要预烤30分钟以上,以避免线路见产生气泡
④注意丝印的厚度和均匀度
⑤预烤后板要完全冷却,避免沾菲林或破坏油墨表面光泽度
⑥显影时油墨面向下放置
六、V-CUT,锣板
1、V-CUT,锣板的流程
V-CUT——锣板——撕保护膜——除披锋
2、V-CUT,锣板的目的
①V-CUT:将单PCS线路与整PNL的板材切割留有少部分相连方便包装与取出使用
②锣板:将线路板中多余的部分除去
3、V-CUT,锣板的注意事项
①V-CUT过程中要注意V的尺寸,边缘的残缺、毛刺
②锣板时注意造成毛刺,锣刀偏斜,及时的检查和更换锣刀
③较后在除披锋时要避免板面划伤
七、测试,OSP
1、测试,OSP流程
线路测试——耐电压测试——OSP
2、测试,OSP的目的
①线路测试:检测已完成的线路是否正常工作
②耐电压测试:检测已完成线路是否能承受指定的电压环境
③OSP:让线路能更好的进行锡焊
3、测试,OSP的注意事项
①在测试后如何区分后如何存放合格与不合格品
②做完OSP后的摆放
③避免线路的损伤
八、FQC,FQA,包装,出货
1、流程
FQC——FQA——包装——出货
2、目的
①FQC对产品进行全检确认
②FQA检验核实
③按要求包装出货给客户
3、注意
①FQC在目检过程中注意对外观的确认,作出合理区分
②FQA真对FQC的检验标准进行检验核实
③要确认包装数量,避免混板,错板和包装破损
铝基板生产能力
非常大加工面积Max.Board Size 23inch,35inch
板厚Board Thickness 0.4-6.0mm
较小线宽Min.Line Width 0.10mm
较小间距Min.Space 0.10mm
较小孔径Min.Hole Size 0.15mm
孔壁铜厚PTH Wall Thickness >0.025mm
金属化孔径公差PTH Hole Dia.Tolerance ±0.05mm
非金属化孔径公差Non PTH Hole Dia.Tolerance ±0.05mm
孔位公差Hole Position Deviation ±0.076mm
外形尺寸公差Outline Tolerance ±0.1mm
开槽V-cut 30°/45°/60°
较小BGA焊盘Min.BGA PAD 14mil
PCB交流阻抗控制Impedance control PCB≤50Ω±5Ω>50Ω±10%
阻焊层较小桥宽Soldemask Layer Min.Bridge width 5mil
阻焊膜较小厚宽Soldemask film Min.Thickness 10mil
绝缘电阻Insulation Resistance 1012Ω(常态)Normal
抗剥强度Peel-off Strength 1.4N/mm
阻焊剂硬度Soldemask Abrasion >5H
热衡击测试Soldexability Test 260℃20(秒)second
通断测试电压E-test Voltage 50-250V
介质常数Permitivity ε=2.1~10.0
体积电阻Volume resistance 1014Ω-m,ASTM D257,IEC60093
铝基板测试项目
Item实验条件
Conditions典型值
Typical Value厚度
Thickness性能参数
剥离强度
Peel strength(kgf/cm) A ≧1.5 50-150
耐焊锡性
Solder Resistance(s) 288℃2min dipping不分层,不起泡
No delamination and no bubble 50-150
绝缘击穿电压
Dielectric Breakdown voltage(Kv)D-48/50+D-0.5/23≧4.6 75
热阻
Thermal resistance(℃/W)ASTM D5470 0.175 142
熟阻抗
Thermal impedance(*cm2/W)ASTM D5470 1.68 142
导热系数
Thermal Conductivity(w/mk)ASTM D5470≥2.0 50-150
表面电阻
Surface resistance(Ω) C-96/35/90 ≥1012 50-150
体积电阻
Volume resistance(Ω) ≥1012 50-150
介电常数
Dk 1MHz C-24/23/50 ≦5.0 50-150
介电损耗
Dk 1MH ≦0.05 50-150
耐燃性
Flammability UL94 VO PASS 50-150
CTI(Volt) IEC 60112 600 50-150
以上厚度仅为胶层厚度,不包括铜箔与铜板。
结构
金属板厚:1.0mm±0.1mm
铝基板储存条件
铝基板一般储存在阴暗、干燥的环境里,大多数铝基板较易容易发潮、发黄和发黑,一般打开真空包装后48小时内要使用。
铝基板装配方式
使用铝基板装配方式,可以省去传统装配所使用的散热器、装配夹具、降温风扇和其他硬件,该结构可实现自动装配,显著降低装配成本。
第二:PCB铝基板的工艺加工难点
1、前言
金属基印制板作为印制板的一个门类,20世纪60年代由美国首创,由于其具备散热性好、热膨胀性小、尺寸稳定性高及屏蔽性好等特点,被广泛应用在高频接收机、大功率模块电源、电子以及电信类产品上。
2、单面Al基聚四氟乙烯板加工难点
由于单面Al基聚四氟乙烯板(以下简称Al基板)在电器性能上的特殊要求、金属Al的双性特点以及Al基板厚度较厚(3-10mm)等均造成以下加工难点。
1、线条精度高:工程设计线宽补偿值需靠经验积累判断。
2、蚀刻:蚀刻后线宽必须符合图纸要求,要达到无残铜且线条光滑。
3、机械加工:要求加工后Al基板无分层,钻孔处无毛刺,外形边缘要求整齐。
4、Al基板面不允许有擦痕、发黑、变色等情况。
3、工艺控制要点
1)制作底片:由于侧腐蚀的存在,图纸线条精度又必须等足,所以在光绘底片时必须作一定的工艺补偿,工艺补偿值必须依据测量不同厚度Cu的侧腐蚀值来确定。底片为负片。
2)备料:尽量采购300×300mm固定尺寸以及Al面与Cu面均有保护膜的板材,尤以Rogers为佳。介电常数与图纸相同。
3)制图形:
a、此工序由于要进行前处理,需对Al基进行保护,方法很多,建议用0.3mm厚度的环氧板,尺寸要与Al基板相同,四周用胶带封闭,压实,以防溶液渗入。
b、对Cu面的处理建议用化学微蚀处理,效果较好。
C、Cu面处理好后,烘干后立即丝印湿膜,以防氧化。
d、显影后,用刻度放大镜测量线宽及间隙是否达到图纸要求,保证线条光滑无锯齿。若Al基板厚度大于4mm,建议将显影机上传动辊取下,以防卡板导致返工。
4)蚀刻:采用酸性CuCl-HCl系溶液腐蚀。用实验板调整溶液,在蚀刻效果较佳时腐蚀Al基板,将图形面朝下以减少侧蚀量。
5)表面处理(浸Sn):蚀刻工序完成后,不要急于退膜,立即准备好浸Sn溶液,即退膜,即浸Sn,效果较好。
6)机加:外形加工时,应采用数控铣床,将聚四氟乙烯和Al基部分分开加工,这样可避免因两者导热性和变形的不同而引起的分层现象,还应将图形面朝上,以减少分层和毛刺的产生。
第三:铝基板与覆铜板FR-4的区别
基本构造和主要特性不同
基材分别为铝基板与FR-4板装有晶体管的PCB,由于基材的散热性不同,致使工作温度上升不同的测试数据。
性能:
从铝基板与FR-4板的对比看,由于金属基板的散热性高,对导线熔断电流有明显的提高,这从另一个角度表明了铝基板的高散热性的特性。
铝基板的散热性与它的绝缘层厚度、热传导性有关。绝缘层越薄,铝基板的热传导性越高(但耐压性能就越低)。
机械加工性:
铝基板具有高机械强度和韧性,此点优于FR-4板。为此在铝基板上可实现大面积的印制板的制造,重量大的元器件可在此类基板上安装。
电磁波屏蔽性:
为了保证电子电路性能,电子产品中的一些元器件需防止电磁波的辐射、干扰。铝基板可充当屏蔽板,起到屏蔽电磁波的作用。
热膨胀系数:
由于一般的FR-4都存在着热膨胀的问题,特别是板的厚度方向的热膨胀,使金属化孔、线路的质量受到影响。这主要原因是板的原材料厚度方向的热膨胀系数有差异:铜的热膨胀系数为17×106cm/cm℃、FR-4板基材为110×106cm/cm℃,两者相差非常大,容易产生:受热基材膨胀变化差异,使铜线路和金属化孔间断裂造成破坏,影响产品可靠性。
铝基板的热膨胀系数为50×106cm/cm℃,比一般的FR-4板小,更接近于铜箔的热膨胀系数。这样有利于保证印制电路板的质量、可靠性。
铜基板电路层要求具有很大的载流能力,从而应使用较厚的铜箔,厚度一般35μm~280μm;导热绝缘层是铜基板核心技术之所在,它一般是由特种陶瓷粉和环氧树脂填充的聚合物构成,热阻小(0.175),粘弹性能优良,具有抗热老化的能力,能够承受机械及热应力。铜基板金属基层是铜基板的支撑构件,要求具有高导热性,一般是铜板,也可使用铜板(其中铜板能够提供更好的导热性),适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。
铜基板是金属基板中较贵的一种,散热效果比铝基板和铁基板都好很多倍,适用于特殊的产品和行业。
一般有沉金铜基板、镀银铜基板、喷锡铜基板、舒缓反应铜基板等。
适用电路不同、应用领域不同
FR-4板适用于一般电路设计和普通电子产品。
铝基板适用于有特殊要求的电路。如:厚膜混合集成电路、电源电路的散热、电路中元器件的散热降温、陶瓷基片难以胜任的大规模基片、使用普通散热器不能解决可靠性的电路。
典型应用举例:电路板,线路板打样,PCB打样,PCB抄板
电脑,电源装置、软盘驱动器、主机板
汽车、摩托车,电压调节器、点火器、其他自动安全控制系统
电源DC/DC、AC/DC、DC/AC、变压器
音响输出放大器、均衡放大器、前置放大器
电子固态继电器、晶体管基座
其他散热器、准确电机、仪器仪表、工业自动化设备
PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分析PCB铝基板的工艺流程及难点分