问题是当你把它们放在一起时,它们在视觉上看起来是不同的。一些焊锡掩模具有“淡蓝色”色调,而另一些则具有“淡黄色”色调(图2-2)。此外,一层和两层阻焊层的颜色看起来不同,所以这是另一个需要做出的决定。另一个需要考虑的问题是,在组装过程中,表面光洁度、阻焊层和后续热处理步骤之间可能存在相互作用。有些焊锡掩模在加热后会比其他掩模更容易变色。
数字2 - 3:焊料面具“褐变”与多个回流。
使用无铅热风焊料平整(HASL)的电路板,受到的热量越多,就越容易变“黄”。我们已经停止通过无铅HASL重做板(只允许一次重做)。图2-3展示了无铅HASL与经过两次装配回流循环的板相同的阻焊罩。
带有ENIG的板在经过阻焊工艺后可能会在随后的回流流中变得“粉红色”。造成这种情况的原因是,ENIG工艺中的“脏”漂洗与金残渣在阻焊板中与钛色素形成复合物,然后在高温组装过程中将阻焊板变成紫色。因此,PCB供应商非常小心地管理ENIG浴槽上的漂洗是很重要的(图2-4)。
数字2 - 4:“锯齿”焊料面具在一个ENIG董事会与多个回流周期。
制造业过程为单面IMPCB
的制造业过程为单面IMPCBs是说明在数字2 - 5。
数字2 - 5:单面IMPCB过程流程图。
基座技术
对于传热要求很高的LED应用,集成光栅底座技术可能是最佳的解决方案。金属芯PCB上的底座结构允许设计人员在LED(热发生器)和PCB金属芯之间获得直接路径。典型的LED是焊接在铜衬垫上的,热量在到达金属核心之前必须通过PCB电介质材料传递。
图2-6:LED底座结构。
另一种选择是使用热通孔,以获得更直接的转移到金属芯。这两种设计都适用于低热量的应用,但可能不适用于高热量的发电机。底座只是从金属核心到PCB表面镀铜的堆积物。如果金属芯是铜,则使用底座技术可实现高达400 W/mK的热导率。图2-6中的横截面视图直观地突出了该结构的“基座”效果。
数字2 - 7日:双面IMPCB。
双面、多层IMPCB
PCB供应商制造双面或多层IMPCB,然后利用导热预浸料与金属粘合(图2-7)。粘接过程是在用于制造多层PCB的相同多层压力机中完成的。在单面IMPCB部分中讨论的许多设计因素考虑因素也适用于双面。需要考虑的其他一些因素包括以下几点。
所有层的铜重量
铜越厚,越贵,记住,外层两层将得到额外的铜,因为通孔将需要被镀。线条和空间应遵循PCB制造商基于每层铜重量的设计准则。
双面、多层建筑
重要的是要决定是否可以使用FR-4进行多层结构,或者是否需要导热预浸料和芯。如果您需要导热芯和预浸料,有许多可用的选项,但芯的厚度是有限的,所以最好与PCB制造商或层压板供应商合作,在结构上是有意义的。预浸料往往是低流量的,因此与PCB制造商合作是很重要的,他们了解需要使用的特种预浸料的压机周期和流动动力学。
导热预浸料
根据所需的热导率和铜电路的厚度,选择预浸料将PCB(双面或多层)粘合到金属上。从PCB制造的角度来看,在将PCB与母材连接的过程中,需要考虑几个不同的因素:
- 确保PCB和金属之间没有分层。在分层过程中,有一些设计因素会影响这一点和工艺条件
- 有一种方法来控制通过镀通孔(PTHs)到顶部的预浸料的流动,然后有一种方法来消除任何流动,最终在PCB的顶部表面
- 这个包中有很多不匹配的cte。从PCB的角度来看,尽可能地平衡结构中的铜是很重要的,并且有一个最大限度地减少翘曲的压制周期
贱金属
铝是最常见的;然而,还有许多应用也将使用铜作为基本金属。一般来说,对于这种结构,如果铝是金属的选择,我建议使用6061T6合金。
双面/多层IMPCB制造工艺
双面和多层IMPCB的制造工艺如图2-8和2-9所示。该过程类似于双面和多层pcb详细描述在我们的书印刷电路板技术基础(更多的书列出在我们的进一步阅读部分)。
数字2 - 8:双面IMPCB过程流程图。
有两个主要的区别。首先,当使用热传导预浸料时,由于预浸料的低流量特性,需要明确定义压机周期。其次,有一个额外的压制周期,因为在电路板完成后,需要将PCB粘合到铝上。粘接前的铝准备和与粘接相关的压周期是至关重要的。
检验方法
对于impcb的测试,这是一个买者自负(买方自负)的谨慎,特别是当PCB制造商在中国或美国以外的地方时。需要考虑以下几个因素:
- 数据表提供了几种不同的方法,层压板供应商可以测试这些材料的导热性,到目前为止,还没有IPC标准。需要全面了解所使用的测试方法,因为所有宣传为2 W/mK的材料可能不会产生类似的性能(附录A描述了各种测试方法)开云体育store
- 一些层压板供应商100% HiPot测试他们的材料,其他人会测试他们,如果你要求它额外的费用,许多没有能力测试他们的材料
- 有许多供应商可以提供单面IMPCB材料,但对于具有高导热预浸料的多层芯和可用于将多层pcb粘结到金属上的导热预浸料,供应基础相当有限
数字2 - 9:多层IMPCB过程流程图。
IMPCB制作者选择注意事项
IMPCB供应商的供应基础相对较小,这使得供应商选择成为一项关键任务。一些需要考虑的事情包括以下建议:
- 制造商有制造IMPCB材料的经验
- 从不同的材料供应商那里制造了各种不同类型的impcb和材料的制造商
- 与该领域的材料供应商有良好关系的制造商
- 制造商愿意与您合作,当涉及到您的最终需求时,保持开放的心态
- 如果UL对您的应用程序很重要,请确保制造商具有必要的UL清单
- 一个有过程控制和纪律的制造商,始终满足您的所有要求
- 不同制造商之间的交货期不同,如果从美国以外的供应商采购,交货期会更复杂。如果您对多个地区感兴趣,请选择在全球所有地区都有支持结构的制造商(供应链更容易)。
- 另一个重要因素可能是由层压板供应商进行的研发,这可能支持未来的技术。例如,有几个层压板供应商开发了特殊的层压板材料,其中铝可以弯曲/成型,而不影响铜电路或电介质层