金屬基PCB(Metal Core PCB)因其高導(dǎo)熱、高強度特性,廣泛應(yīng)用于功率電子、LED照明及工業(yè)控制領(lǐng)域。然而,實心金屬基板在加工過程中存在一系列技術(shù)挑戰(zhàn),需要通過精細工藝和材料優(yōu)化加以解決。
一、加工挑戰(zhàn)
鉆孔與切割難度大
實心金屬層厚度高,常規(guī)機械鉆孔易產(chǎn)生毛刺或孔壁損傷。
激光切割雖精度高,但可能導(dǎo)致局部金屬表面熱影響區(qū)(HAZ),影響絕緣層結(jié)合質(zhì)量。
絕緣層粘結(jié)難點
金屬與電路層之間的絕緣介質(zhì)需緊密壓合,否則易形成氣泡或空隙,增加熱阻和擊穿風(fēng)險。
壓合過程溫度和壓力控制不當(dāng),可能導(dǎo)致層間剝離或界面應(yīng)力集中。
銅線路層焊接應(yīng)力
高導(dǎo)熱金屬基板散熱快,焊接熱循環(huán)易導(dǎo)致焊點開裂、翹起或焊盤分層。
厚銅線路在焊接時熱容量大,需要精確溫控,避免局部過熱。
表面處理和平整度要求高
功率器件安裝需要平整的焊接面,表面不平會降低散熱效率,影響元件接觸熱阻。
二、解決方案與工藝優(yōu)化
高精度鉆孔與激光微加工
采用高精度CNC或激光鉆孔,并優(yōu)化切削參數(shù),減少毛刺與熱影響區(qū)域。
絕緣層均勻壓合技術(shù)
使用真空壓合工藝,確保絕緣介質(zhì)層無氣泡,實現(xiàn)良好熱通道連續(xù)性。
焊接溫控優(yōu)化
針對金屬基板高導(dǎo)熱特性調(diào)整回流焊溫度曲線,降低焊接應(yīng)力,同時保持焊點完整性。
表面處理改進
沉金或OSP處理需兼顧平整度,通過精密打磨或平整化工藝,提升散熱接觸效率。
熱仿真輔助設(shè)計
在加工前進行熱仿真分析,優(yōu)化銅厚、熱通孔布局及散熱器接觸面,降低熱阻和局部應(yīng)力。
三、技術(shù)價值
通過針對性工藝優(yōu)化,金屬基PCB可以在保持高導(dǎo)熱性能的同時,提高焊接可靠性和機械強度。這對于高功率電源模塊、車載電子以及工業(yè)控制設(shè)備的長期穩(wěn)定運行至關(guān)重要。
審核編輯 黃宇
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