盲孔壓接背板塞孔互連研究.pdf

1、背板作為各種電子設(shè)備系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不斷向著高密度、高頻高速的發(fā)展方向前進(jìn)。超高層的盲孔壓接背板可以承載更多子板、信號傳輸損耗更小、可靠性更高，該技術(shù)的研究日趨活躍。本文以盲孔壓接背板的塞孔互連技術(shù)為研究內(nèi)容，設(shè)計(jì)了新結(jié)構(gòu)的塞孔互連盲孔壓接背板。新設(shè)計(jì)的塞孔互連結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)印制電路板的 Z向互連工藝的工藝極限，解決了盲孔壓接背板盲孔易被通孔電鍍液污染的難題，可以滿足背板壓接安裝技術(shù)的要求，簡化了超多層電路板的制作流程。文章重點(diǎn)研究了新結(jié)構(gòu)

2、的塞孔互連盲孔壓接背板制作技術(shù)、塞孔電路板的可靠性以及塞孔互連結(jié)構(gòu)對電路板的信號完整性的影響等。
　　為了得到最佳的導(dǎo)電膏電性能及物理性能和避免導(dǎo)電膏預(yù)固化條件對芯板上的半固化片的影響，文章進(jìn)行了導(dǎo)電膏不同預(yù)固化條件下的電阻試驗(yàn)和粘結(jié)性能試驗(yàn)的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明塞孔互連結(jié)構(gòu)制作技術(shù)下的最佳導(dǎo)電膏預(yù)固化條件為溫度60℃，時(shí)間為30 min；本文還研究了半固化片對新結(jié)構(gòu)的塞孔互連盲孔壓接背板制作技術(shù)的的影響、不同導(dǎo)電膏通孔互連結(jié)構(gòu)對塞

3、孔互連效果的影響和厚板導(dǎo)電膏塞孔半固化片壓合工藝參數(shù)優(yōu)化。通過正交試驗(yàn)優(yōu)化壓合參數(shù)得到了最優(yōu)的壓合參數(shù)：升溫速率3.0℃/min、最大壓力為2.76 MPa、轉(zhuǎn)壓點(diǎn)為80℃；添加緩沖墊并采用直接疊層方式有利于改善缺膠和層偏的缺陷，靈活的銷釘定位方式有利于提高對準(zhǔn)精度。選用漲縮穩(wěn)定和流動度大的半固化片材料有利于提高厚板層壓的對準(zhǔn)精度和改善缺膠現(xiàn)象。
　　通過高低溫循環(huán)試驗(yàn)和回流焊試驗(yàn)測試了新結(jié)構(gòu)的塞孔互連盲孔壓接背板的可靠性。結(jié)果表

4、明預(yù)固化過的導(dǎo)電膏有利于提高塞孔互連結(jié)構(gòu)的可靠性。采用不能與焊盤形成金屬間化合物的導(dǎo)電膏制作的塞孔互連結(jié)構(gòu)高低溫循環(huán)沖擊測試結(jié)果較優(yōu)，適用于壓接封裝方式的超多層背板的制作。導(dǎo)電膏填料中含有錫、鎳等可與焊盤形成金屬間化合物，采用這種導(dǎo)電膏制作的塞孔互連結(jié)構(gòu)回流焊測試結(jié)果較優(yōu)，適用于焊接元器件的超多層印制電路板的制作。本文設(shè)計(jì)的塞孔互連技術(shù)制作的盲孔壓接背板經(jīng)過高低溫沖擊試驗(yàn)500個(gè)循環(huán)后，孔鏈的電阻變化不超過10％，滿足背板產(chǎn)品的可靠性要

5、求。
　　經(jīng)過 HFSS電磁仿真軟件分析不同導(dǎo)電膏通孔互連結(jié)構(gòu)對電路設(shè)計(jì)的信號完整性，找到了最有利于電路的信號完整性設(shè)計(jì)的塞孔互連結(jié)構(gòu)是直線型的。采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀研究了新結(jié)構(gòu)的塞孔互連結(jié)構(gòu)盲孔壓接背板的信號完整性。結(jié)果表明在0~20GHz頻段，通孔插損要優(yōu)于導(dǎo)電膏結(jié)構(gòu)插損，但兩者的插入損耗和回波損耗相差不大。塞孔互連技術(shù)在盲孔壓接背板中應(yīng)用其可靠性和電氣性能均可達(dá)到要求，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅互連結(jié)構(gòu)，作為超多層印制電路板的 Z互連技