談一種埋置鋁基板的塞孔方法

蔣 華 郭 宇 謝易松 張亞鋒

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

隨著電子器件向著高密度高功率的方向發(fā)展,對(duì)于基板的散熱與布線密度要求越來越高。為了適應(yīng)這一趨勢(shì)，業(yè)界著手引入了鋁基芯板的制作工藝，稱之為埋置鋁基多層板。目前埋置鋁基板是一種新型的工藝技術(shù)，通孔對(duì)應(yīng)的鋁基板處需在鋁基板上預(yù)鉆比通孔單邊大0.2 mm的孔（該孔通常直徑1.0 mm以上），再用高導(dǎo)熱樹脂油墨將鋁板上的孔塞滿，保證后續(xù)通孔與鋁板絕緣。然而普通樹脂塞孔在當(dāng)前設(shè)備和工藝限制下最大塞孔能力為0.6 mm。使用普通樹脂塞孔方法制作，品質(zhì)無法得到保證，通常會(huì)出現(xiàn)樹脂流動(dòng)過快，無法填充現(xiàn)象?，F(xiàn)周密論述部分埋置鋁基板塞孔的制作流程預(yù)設(shè)和工藝扼制辦法，此類型埋置鋁基板塞孔的制作流程與普通的塞孔的制作流程有很大的區(qū)別，通過對(duì)不同的流程可行性進(jìn)行驗(yàn)證。

1 產(chǎn)品基本信息

產(chǎn)品規(guī)格見表1所示，產(chǎn)品疊構(gòu)如圖1所示。

表1 產(chǎn)品基本信息

圖1 產(chǎn)品疊構(gòu)

2 流程設(shè)計(jì)

2.1 常規(guī)的樹脂塞孔方式生產(chǎn)

（1）完成鉆孔后，使用常規(guī)的真空塞孔機(jī)，樹脂塞孔方式生產(chǎn)，樹脂塞孔示意圖，如圖2所示。

圖2 塞孔示意圖

（2）制作流程。開料鉆孔樹脂塞孔樹脂研磨壓合鉆孔電鍍至后制程。

（3）流程說明。

①塞孔鋁片，導(dǎo)氣鋁片及白紙的設(shè)置一致：在需要塞孔的位置鉆上孔徑為0.3 mm的孔，如圖3所示；

圖3 待塞孔鋁基板

②塞孔臺(tái)面：先將導(dǎo)氣板固定在臺(tái)面上，再依次將定位PIN釘及鋁片固定好；

③調(diào)整塞孔鋁片框架位置，將塞孔鋁片與導(dǎo)氣板定位孔位置與PIN釘重疊；

④塞好的板再正?？景?，正常研磨。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果。常規(guī)的樹脂塞孔工藝流程，塞孔制程能力要求孔徑小于0.6 mm。而且由于鋁板上孔徑通常1.0 mm以上，行孔徑較大時(shí)樹脂油墨由于沒有支撐會(huì)從孔底流走，導(dǎo)致塞孔出現(xiàn)空洞不飽滿現(xiàn)象。

2.2 全膠壓合代替的塞孔的方式生產(chǎn)

（1）制作流程。

鋁基板鉆孔→貼高溫膠→激光割膠→壓合→撕高溫膠→樹脂研磨→壓合鉆孔電鍍至后制程

（2）流程說明。

①鋁基板鉆孔：在鋁基板上鉆出所要塞樹脂的孔，鋁基板鉆孔前使用紙墊板代替鋁片生產(chǎn)，防止孔口披鋒；鉆孔用精度較好的日立機(jī)生產(chǎn)，Cpk＞1.33，全新鉆頭，用鋁基板專用鉆孔參數(shù)：一片/疊，孔限200個(gè)，每50孔換刀，防止發(fā)熱斷刀；鉆孔程式設(shè)計(jì)為跳鉆，防止鄰孔發(fā)熱導(dǎo)致變形；

②激光割膠：將貼好高溫膠的鋁基板進(jìn)行激光割膠，將需要塞孔的位置進(jìn)行開窗；

③壓合：使用全膠PP上下各2張進(jìn)行壓合，確保Pp樹脂能夠充分精準(zhǔn)的填充到開窗位置的孔內(nèi)。壓合后手動(dòng)將壓合層剝離，高溫膠粘貼形式很容易剝離開。注：全膠PP指含膠量在RC90%以上的半固化片；

④樹脂研磨：剝離高溫膠的鋁基板進(jìn)行八軸陶瓷刷磨板，因通過壓合方式進(jìn)行的樹脂填充，填充的區(qū)域無樹脂凸起現(xiàn)象，在磨板中對(duì)陶瓷刷損害不大。為保證磨板的漲縮，樹脂磨板采用橫、豎交替方式。樹脂研磨要求，板面無殘留樹脂、無擦花、刮痕等品質(zhì)異常。

⑤其他工序正常生產(chǎn)。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

開窗壓合全膠代替樹脂塞孔的制作方法，可有效地避免在正常塞樹脂過程中出現(xiàn)的空洞、樹脂凸起嚴(yán)重、塞孔不飽滿等問題。新方案壓合通過抽真空、高壓的方式能有效、快速將全膠半固化片填充到所要塞樹脂的孔內(nèi)。壓合過程中板子受到的壓力均勻，填充的樹脂能夠與孔口保持一致，不會(huì)出現(xiàn)凸起、凹陷等問題。但工藝煩瑣，研磨麻煩，不適合批量生產(chǎn)。

2.3 在導(dǎo)氣板與PCB板之間增加一張鋁片和白紙的方式生產(chǎn)

（1）完成鉆孔后，使用常規(guī)的真空塞孔機(jī)，樹脂塞孔方式生產(chǎn)，樹脂塞孔示意圖，如圖4所示。

圖4 塞孔示意圖

（2）制作流程。開料鉆孔樹脂塞孔樹脂研磨壓合鉆孔電鍍至后制程。

（3）流程說明。

①在常規(guī)的樹脂塞孔工藝流程的基礎(chǔ)上增加一張鋁片和白紙，鋁片的作用是支撐作用，防止行孔徑較大時(shí)樹脂油墨由于沒有支撐會(huì)從孔底流走，白紙的作用是防止換板塞孔時(shí)，導(dǎo)氣孔內(nèi)油墨被鋁片反粘帶走。

②塞孔鋁片，導(dǎo)氣鋁片及白紙的設(shè)計(jì)：

塞孔鋁片，導(dǎo)氣鋁片及白紙的設(shè)置一致：在需要塞孔的位置鉆上孔徑為0.3 mm的孔；

塞孔鋁片鉆孔時(shí)，將生產(chǎn)板相對(duì)應(yīng)數(shù)量的白紙夾在中間一起生產(chǎn)；

③塞孔臺(tái)面：先將導(dǎo)氣板固定在臺(tái)面上，再依次將定位PIN釘及導(dǎo)氣鋁片固定好；

④調(diào)整塞孔鋁片框架位置，將塞孔鋁與導(dǎo)氣鋁片定位孔位置與PIN釘重疊；

⑤每生產(chǎn)一片前在導(dǎo)氣鋁片上加一張鉆好孔的白紙；

⑥每塞好一片板，拆下臺(tái)面插架時(shí)，必須將板子與白紙一起拆下來插入烘烤架；

⑦烤好后將板面上的紙撕掉正常研磨；

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在常規(guī)的樹脂塞孔工藝流程上增加一張導(dǎo)氣鋁片和白紙的樹脂塞孔制作方法，生產(chǎn)此類大于0.6 mm以上的樹脂塞孔板可有效地避免在正常塞樹脂過程中出現(xiàn)的空洞、塞孔不飽滿等問題，可以大批量生產(chǎn)，其品質(zhì)可滿足客戶需求，可以提高公司樹脂塞孔工藝的制程能力符合客戶需求。

4 結(jié)論

方案一，常規(guī)的樹脂塞孔工藝流程，塞孔制程能力要求孔徑小于0.6 mm。而且由于鋁板上孔徑通常1.0 mm以上，孔徑較大時(shí)樹脂油墨由于沒有支撐會(huì)從孔底流走，導(dǎo)致塞孔出現(xiàn)空洞不飽滿現(xiàn)象，生產(chǎn)品質(zhì)無法滿足要求，驗(yàn)證失敗。

方案二，開窗壓合全膠代替樹脂塞孔的制作方法，可有效地避免在正常塞樹脂過程中出現(xiàn)的空洞、樹脂凸起嚴(yán)重、塞孔不飽滿等問題，新方案能將全膠半固化片填充到所要塞樹脂的孔內(nèi)，壓合過程中板子受到的壓力均勻，填充的樹脂能夠與孔口保持一致，不會(huì)出現(xiàn)凸起、凹陷等問題，但工藝煩瑣，研磨麻煩，不適合批量生產(chǎn)。

方案三，在常規(guī)的樹脂塞孔工藝流程上增加一張導(dǎo)氣鋁片和白紙的樹脂塞孔制作方法，生產(chǎn)此類大于0.6 mm以上的樹脂塞孔板可有效的避免在正常塞樹脂過程中出現(xiàn)的空洞、塞孔不飽滿等問題，可以大批量生產(chǎn)，其品質(zhì)可滿足客戶需求。