在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段,打樣是一道重要工序。對(duì)于需要高導(dǎo)熱、承載大電流或嚴(yán)苛散熱要求的應(yīng)用,工程師通常會(huì)選擇銅基板進(jìn)行打樣驗(yàn)證。然而,相比普通FR4板,銅基板的打樣流程不僅更復(fù)雜,也更容易踩“坑”。了解其基本流程和常見(jiàn)陷阱,能有效提升打樣效率,避免返工與浪費(fèi)。
一、銅基板打樣流程概覽
1.需求確認(rèn)與資料準(zhǔn)備
客戶需提供完整的設(shè)計(jì)文件,包括Gerber文件、BOM表、板厚、銅箔厚度、導(dǎo)熱系數(shù)要求、表面處理方式等。此階段建議詳細(xì)溝通用途,例如是做電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng),還是LED照明,因?yàn)檫@會(huì)影響結(jié)構(gòu)和材料選擇。
2.工程評(píng)審(DFM審核)
工廠收到資料后會(huì)進(jìn)行可制造性審核,如最小線寬線距、孔徑、公差是否滿足加工能力。銅基板常使用較厚銅(如2oz以上),需重點(diǎn)評(píng)估蝕刻能力是否達(dá)標(biāo)。
3.材料準(zhǔn)備與裁切
根據(jù)需求選擇適合的銅基板材料(如標(biāo)準(zhǔn)銅基板、熱電分離結(jié)構(gòu)等),進(jìn)行下料裁切。材料一旦確定,若后續(xù)需改厚度或?qū)嵯禂?shù),將影響成本和交期。
4.鉆孔與電鍍
包括孔加工、電鍍導(dǎo)通,工藝上對(duì)鉆頭精度和銅層一致性要求較高。鉆孔時(shí)厚銅基板容易毛邊或偏位,是良率控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
5.圖形轉(zhuǎn)移與蝕刻
將電路圖形轉(zhuǎn)印至銅層,再進(jìn)行蝕刻。此環(huán)節(jié)是銅基板制造的技術(shù)難點(diǎn)之一,尤其厚銅更容易發(fā)生蝕刻不均,造成線路變形。
6.表面處理與測(cè)試
表面處理常見(jiàn)有沉金、噴錫等,根據(jù)用途決定。完工后會(huì)進(jìn)行電性能測(cè)試、外觀檢測(cè)、阻抗驗(yàn)證等,確保樣品可用于評(píng)估。
7.打包交付與技術(shù)反饋
樣板交付后,客戶可結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反饋建議,若需二次打樣,部分參數(shù)可微調(diào)優(yōu)化。
二、常見(jiàn)陷阱與注意事項(xiàng)
1.只提交FR4設(shè)計(jì)文件
銅基板結(jié)構(gòu)與FR4不同,若未注明結(jié)構(gòu)、散熱要求,廠家默認(rèn)加工容易出錯(cuò)或達(dá)不到預(yù)期性能。
2.盲目追求厚銅
很多初次使用銅基板的用戶會(huì)指定2oz甚至3oz銅箔,但忽視了加工難度與成本大幅提升,且對(duì)線寬、最小孔徑等都有更高要求。
3.導(dǎo)熱參數(shù)忽略不計(jì)
打樣時(shí)未明確導(dǎo)熱系數(shù)(如1.0W/m·K、3.0W/m·K),后續(xù)使用過(guò)程中可能出現(xiàn)溫升過(guò)高的問(wèn)題,影響評(píng)估效果。
4.打樣周期誤判
銅基板加工工藝復(fù)雜,一般比FR4打樣多1-3天,有時(shí)涉及特殊結(jié)構(gòu)(如夾心銅基板)還需定制材料,務(wù)必提前溝通交期。
5.樣品不測(cè)試直接投產(chǎn)
部分客戶在打樣無(wú)異常后急于大批量生產(chǎn),但未做熱測(cè)試、老化驗(yàn)證等,結(jié)果量產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)散熱不足或翹曲超標(biāo),代價(jià)更大。
銅基板打樣并非“照搬FR4”那樣簡(jiǎn)單,既要對(duì)材料、工藝充分理解,也需在設(shè)計(jì)初期和廠家充分溝通。把控每一環(huán)節(jié),避開(kāi)常見(jiàn)陷阱,才能確保樣品準(zhǔn)確驗(yàn)證真實(shí)性能,為后續(xù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。