隨著電子設備的小型化、輕量化和高性能化發(fā)展，印制電路板（Printed Circuit Board, PCB）的設計面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。特別是對于高密度互連（HDI）PCB而言，如何有效地填充盲孔和埋孔成為了提高PCB集成度和信號完整性的重要環(huán)節(jié)。貫孔填充技術作為解決這一問題的有效手段，其核心在于選擇合適的導電銅漿。本文將詳細介紹先進院（深圳）科技有限公司開發(fā)的專用于PCB貫孔填充的導電銅漿，探討其技術特點、配方及應用前景。

技術背景

傳統(tǒng)的貫孔填充方法通常依賴于電鍍或化學鍍技術，但這兩種方法存在一定的局限性，比如電鍍需要復雜的設備和較長的處理時間，而化學鍍則可能導致鍍層不均勻的問題。為了解決這些問題，先進院（深圳）科技有限公司研發(fā)了一種全新的導電銅漿，通過絲網印刷或注射填充的方式，能夠在較短的時間內完成貫孔的填充，并且具有優(yōu)異的導電性能和機械強度。

導電銅漿的技術特點

先進院（深圳）科技有限公司開發(fā)的導電銅漿具有以下顯著的技術特點：

1. 高導電性

   • 電阻率：≤ 20 μΩ·cm
   • 體積電阻率：≤ 18 Ω·cm
   • 表面電阻率：≤ 15 Ω/sq（100 μm厚涂層）
   • 這種銅漿采用了高純度銅粉作為導電相，確保了材料在固化后的導電性能，適用于高密度互連電路板的導通需求。

2. 快速固化

   • 固化溫度：150°C 至 250°C
   • 固化時間：30 分鐘至 1 小時
   • 快速固化特性大大縮短了生產周期，提高了生產效率。同時，低溫固化也有利于保護敏感電子元器件，避免因高溫導致的損壞。

3. 良好的填充性能

   • 填充密度：≥ 95%
   • 填充速度：≥ 5 mm/min
   • 該銅漿具有優(yōu)異的流動性和填充能力，能夠有效地填充直徑小至50μm的孔洞，滿足高密度電路板的設計要求。

4. 穩(wěn)定的化學性質

   • 耐溫范圍：-55°C 至 +260°C
   • 耐濕熱老化：通過85°C/85%RH，1000小時老化測試
   • 該導電銅漿配方經過特殊設計，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，能夠在惡劣環(huán)境下長期保持性能不變，增強了PCB的可靠性。

5. 環(huán)保友好

   • RoHS合規(guī)：符合RoHS指令要求，不含鉛等有害物質
   • 該產品是一款綠色環(huán)保的產品，符合國際環(huán)保標準，適合在各種環(huán)保要求嚴格的場合使用。

產品配方

導電銅漿的典型配方如下：

• 銅粉：高純度銅粉，粒徑范圍在1μm至5μm之間，含量約為70%-80%（重量百分比）。
• 有機載體：包含樹脂和溶劑，用于保證漿料的流動性和印刷性，含量約為15%-25%（重量百分比）。
• 添加劑：包括分散劑、粘結劑等輔助成分，用于改善漿料的性能，含量不超過10%（重量百分比）。

工藝流程

1. 漿料配制：根據配方準確稱量各組分，使用三輥機或球磨機進行混合，確保漿料均勻一致。
2. 印刷或填充：通過絲網印刷技術或將漿料注入孔洞，形成預定的填充層。
3. 干燥：在80°C至120°C的條件下進行初步干燥，去除有機載體中的溶劑。
4. 固化：在150°C至250°C的溫度下進行高溫燒結，使銅粉熔合形成致密的導電層。
5. 修整與檢測：通過激光或機械方法修整填充層，然后進行外觀和性能檢測。

應用領域

先進院（深圳）科技有限公司研發(fā)的PCB貫孔填充導電銅漿廣泛應用于以下領域：

• 高密度互連（HDI）PCB：適用于智能手機、平板電腦、服務器主板等高端電子產品中的高密度電路板。
• 射頻與微波組件：在RF濾波器、天線、微波集成模塊等設備中作為導電連接材料，提升信號傳輸效率。
• 汽車電子：應用于汽車雷達系統(tǒng)、車載通訊設備等，支持汽車智能化趨勢。
• 新能源產業(yè)：在太陽能電池板、電動車電池管理系統(tǒng)等領域，提高系統(tǒng)的整體性能。

性能驗證

為了驗證導電銅漿的性能，進行了以下幾項測試：

• 導電性測試：在標準條件下測量固化后的銅漿電阻率，結果表明其導電性能優(yōu)異。
• 填充性能測試：通過顯微鏡觀察填充后的孔洞，確認其填充密度和速度均符合預期。
• 機械強度測試：通過拉伸試驗機測試銅漿與不同基材之間的附著力，結果顯示其附著力強。
• 耐久性測試：將樣品置于高溫高濕環(huán)境中進行老化測試，確保其在惡劣條件下的性能穩(wěn)定性。

結語

隨著電子技術的不斷發(fā)展，對于PCB材料的要求將會越來越高。先進院（深圳）科技有限公司研發(fā)的PCB貫孔填充導電銅漿以其獨特的技術優(yōu)勢和優(yōu)異的性能表現(xiàn)，為行業(yè)帶來了新的解決方案。未來，隨著材料科學的進步和生產工藝的優(yōu)化，我們有理由相信，這種導電銅漿將在更多領域發(fā)揮重要作用，推動PCB技術邁向新的高度。