[PCB] 捷多邦经验谈:埋嵌铜块的工艺风险与对策

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捷多邦PCBA 发表于 2025-9-15 14:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、埋嵌铜块工艺回顾

埋铜工艺是指在PCB内部挖槽,将铜块或铜条嵌入,再经过压合、填充、镀覆等工序使其与周围铜箔、电路形成整体。它的优势在于承载大电流、强化散热,但由于工序复杂,加工缺陷的概率也相对较高。

二、常见加工缺陷
空隙与气泡
成因:铜块与基材之间未完全填充树脂,或压合时树脂流动不足。
风险:形成绝缘弱点,热应力下易分层或开裂。

界面分层
成因:铜块表面处理不足(氧化、粗糙度不够),导致树脂与铜表面粘结力差。
风险:在热循环或机械冲击下,铜块可能从基板中剥离。

铜块翘起或移位
成因:压合时定位不良,或铜块厚度超出设计公差。
风险:导致板面不平整,后续压合或贴装困难。

孔隙和填充不足
成因:树脂未完全流入铜块与槽壁之间的缝隙。
风险:局部存在空洞,电气和热传导性能下降。

板面翘曲
成因:埋铜区域与普通区域的热膨胀不均,铜块面积过大或分布不均。
风险:影响SMT贴片,甚至造成装配应力。

电镀覆盖不良
成因:铜块表面与周围电路的过渡区不平整,造成电镀层不连续。
风险:后续焊接中可能出现虚焊或局部腐蚀。

三、预防与改进措施
材料处理:铜块表面需预先粗化或镀镍,增强与树脂结合力。
工艺控制:采用真空压合,减少气泡与空隙;优化树脂流动性。
设计优化:避免埋铜区域面积过大;在槽边增加过渡区缓解应力。
检测手段:利用X-ray、切片、超声波检测来评估埋铜质量。

埋嵌铜块的确是应对大电流和高功率散热的一种有效手段,但其工艺窗口窄,加工缺陷的种类也比普通PCB多得多。对设计者而言,关键在于理解这些潜在缺陷,在图纸阶段就预留出合理的公差和工艺余量;对制造方而言,则要在压合、填充和检测环节建立严格的管控。只有这样,埋铜工艺才能真正发挥作用,而不是成为新的风险源。
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