隨著功率電子設備向大電流、高功率密度方向發(fā)展,厚銅板(如3oz、4oz甚至6oz銅)因其優(yōu)異的載流能力和散熱性能,在電源、變頻器、電機驅動等領域廣泛應用。然而,厚銅板雖好,加工起來卻并不輕松。在實際生產(chǎn)過程中,厚銅板會面臨多種挑戰(zhàn),如果處理不當,不僅影響產(chǎn)品良率,還可能埋下可靠性隱患。
1. 蝕刻困難,線路易變形
厚銅板最常見的問題是蝕刻工藝控制難度大。因為銅厚增加,所需蝕刻時間變長,容易造成蝕刻過度或線寬失控,尤其在精細圖形加工中更為明顯。蝕刻不均還可能導致線邊不光滑、線路尺寸偏差等問題,進而影響電氣性能和焊接質量。
2. 局部過熱,翹曲變形
由于銅具有良好的導熱性,加熱過程中熱量容易沿銅箔快速擴散,導致局部溫差過大,板材熱應力集中,可能引起翹曲或層間脫層現(xiàn)象。在壓合、多層板制造或回流焊過程中,這種翹曲更加明顯,需特別注意工藝參數(shù)控制。
3. 鉆孔困難,孔壁粗糙
厚銅板的機械強度更高,導致鉆孔難度增加,刀具磨損加快,孔壁毛刺、分層甚至燒孔的風險上升。如果鉆孔質量不佳,將影響后續(xù)的鍍銅和通孔可靠性,甚至導致開路、虛焊等隱患。
4. 局部電鍍困難,電流分布不均
厚銅板往往需要通過電鍍加厚工藝實現(xiàn)更高的銅厚,但這會帶來電鍍分布不均的風險,特別是在圖形不規(guī)則或大面積銅面存在的情況下,容易出現(xiàn)局部銅厚不足或過厚的問題,影響電性能和結構平整度。
5. 成本高,報廢率提升
厚銅板材料成本本就較高,加上加工難度提升,制程中稍有不慎就可能導致整板報廢,良率難以保障。這不僅增加了制造成本,也給交付周期和生產(chǎn)計劃帶來壓力。
如何應對?
為解決厚銅板加工難題,業(yè)內(nèi)常采用高蝕刻選擇比的化學藥水、激光鉆孔或高性能鉆頭、分階段電鍍工藝控制等方式。同時,在設計階段也可適當優(yōu)化走線寬度、減小線間距梯度,減少極端圖形差異。
厚銅板雖在高功率應用中優(yōu)勢明顯,但其加工確實存在不小的挑戰(zhàn)。設計與制造需密切配合,通過工藝優(yōu)化、材料選型和圖形設計合理化,才能實現(xiàn)性能與良率的雙贏。