摘要：文章以一款應用于醫(yī)療殺菌燈的鋁圍壩金屬基印制板為研究對象，重點介紹了鋁圍壩的流程設計和關鍵制造技術。選用厚度0.6 mm鋁材作為圍壩，寬度0.6 mm，在保留四角連接位前提下進行圍壩初加工，連接位分兩次控深銑，然后絲印導熱樹脂并預固化，在壓合前對鋁基工作邊進行V-cut以減少與金屬基印制板壓合時應力釋放導致的圍壩被拉扯掉問題，壓合后對鋁圍壩四角連接位控深銑，然后揭掉多余鋁材。通過這些方法制作的鋁圍壩形狀、尺寸，與金屬基印制板結合力等均符合品質要求。

前言

由于電子產品的高密度、多功能、大功率以及微電子集成技術的高速發(fā)展，使得電力電子器件的功率密度和發(fā)熱量大幅度增長，由此導致電力電子器件的散熱性、耐熱性等問題變得越來越突出，應用散熱基板可有效解決上述問題。金屬基板具有高導熱性、高耐熱性、高散熱性、高絕緣性等綜合優(yōu)異性能，是目前用途最廣、用量最大的散熱基板之一。應用于醫(yī)療紫外線殺菌燈的散熱基板通常在紫外線發(fā)射區(qū)域設計圍壩以達到更好的聚光、出光效果。常用圍壩材質為硅膠，長期使用容易發(fā)生變形、開裂等問題，采用金屬基做圍壩則可以避免這種問題。本文以應用于醫(yī)療殺菌燈的鋁圍壩金屬基印制板為研究對象，重點介紹了鋁圍壩的流程設計和關鍵制造技術。

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產品基本信息

1.1 產品信息

產品為單面銅基板，成品板厚1.8 mm，鋁圍壩厚度0.6 mm，寬度0.6 mm如圖1、圖2。

1.2 制作難點簡析

（1）金屬基印制板每單元（PCS）一個鋁圍壩，厚度0.6 mm，寬度0.6 mm，圍壩成型與加工難度大。

（2）鋁圍壩寬度僅有0.6 mm，為確保結合力，鋁圍壩與金屬基印制板之間的粘結材料選用與加工技術是關鍵。

（3）鋁圍壩安裝在指定位置，要特別管控金屬基印制板之間的對準度。

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工藝流程和關鍵工序制作方法

2.1 工藝流程

金屬基印制板：開料→線路→阻焊→化學鍍鎳鈀金→鉆孔→V-cut→測試；

鋁圍壩：鋁基開料→鉆定位孔→銑板→控深銑→V-cut→磨板→絲印導熱樹脂→固化；

主流程：鋁圍壩與金屬基印制板鉚合→壓合→控深銑→揭掉多余鋁基→銑板→成品清洗→出貨檢驗→包裝

2.2 關鍵工序制作方法

單只金屬基板上的圍壩尺寸太小，圍壩做成個體之后與金屬基板粘貼會存在兩方面問題：第一是單個圍壩無法進行銑削，第二是銑削成個體之后無法與金屬基板對位。即便人工能夠對位精度差，而且效率低，因此適合于量產的方式是在銑削成單只前做好圍壩加工。單面金屬基印制板按常規(guī)流程加工至銑外形前。

2.2.1 鋁圍壩初加工

鋁基開料后先鉆工具孔（包括定位孔與鉚合孔），然后對鋁基長邊與短邊兩個方向的工作邊，單只與單只之間進行V形切割，以降低后續(xù)鋁基與金屬基板壓合時應力釋放而將圍壩拉扯掉等問題缺陷率。V形切割后對圍壩初步銑削，銑削后圍壩外形已基本成形，只保留四角連接位（如圖3）（黑色為鋁基，劃斜線部分為銑空區(qū)域）。圍壩外形基本成形后，對圍壩四角連接位控深銑，深度0.3±0.1 mm。全部銑削完成之后，對鋁基進行磨刷去除表面臟物和披鋒，便于進行下一步加工。

2.2.2 圍壩與金屬基印制板之間的粘結材料選用

鋁基與金屬基印制板的粘結材料采用純膠膜或者耐高溫雙高膠時，先對鋁圍壩進行加工，然后在鋁圍壩區(qū)域貼上純膠膜或耐高溫雙高膠，必須按照圍壩形狀進行激光切割讓粘結材料與圍壩外形保持一致，加工難度大而且效率低。為改變這種狀況，特選用金屬基印制板中常用的導熱樹脂，用絲網（43T）制作擋點網，用普通絲印機在圍壩上絲印一層導熱樹脂，厚度10 μm~15 μm，絲印后對導熱樹脂進行預固化。

絲印導熱樹脂的作用是粘結圍壩與單面金屬基印制板，厚度不能太厚，若太厚會造成壓合時流膠過大，從而污染金屬基印制板。由于圍壩寬度僅有0.6 mm，單個圍壩的附著力較弱，在壓合受熱、受壓后熱脹冷縮的加工過程中容易被拉扯掉，因此絲印導熱樹脂時鋁基四周工作邊上也要絲印導熱樹脂。在工作邊上面絲印導熱樹脂有助于提高鋁基的附著力，增強抗拉伸能力。

2.2.3 圍壩與金屬基板之間的對位

圍壩初加工并絲印導熱樹脂之后，需要用鉚釘與金屬基印制板鉚合在一起，然后通過壓合讓導熱樹脂完全固化。為了提高圍壩與金屬基板之間的結合力，金屬基印制板上粘貼圍壩的位置必須設計防焊開窗，即圍壩上的導熱樹脂要與銅箔粘貼，防焊開窗設計0.75 mm，且金屬基印制板在壓合前要過一次水平噴砂線去除銅箔表面的氧化或異物。

圍壩與金屬基印制板壓合后要揭蓋，因此先對鉚釘孔位置鉆孔去掉鉚釘，然后對圍壩四角連接位進行第二次控深銑，深度控制在0.3 mm±0.1 mm。控深銑深度是以銑穿鋁基但不能傷到底層的金屬基印制板為準，接著可進行人工揭蓋，其它多余的鋁基全部（除了圍壩之外）揭掉，然后按常規(guī)單面鋁基板進行銑外形加工即為完成成品制作。

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結論

通過以上研究與分析，可以將應用于醫(yī)療殺菌燈的鋁圍壩金屬基印制板關鍵制作技術總結如下：

（1）圍壩不能銑削成單體后再與金屬基印制板粘貼，必須在工作板時先進行初步銑削，只保留四角連接位，與金屬基印制板壓合后再進行第二次控深銑。

（2）采用導熱樹脂作為圍壩與金屬基印制板之間的粘結材料。

（3）用43T絲網在圍壩與工作邊上絲印導熱樹脂，且在絲印前要對鋁基進行V形切割以減輕壓合時熱脹冷縮對圍壩結合力的影響。

（4）鋁基工作板絲印導熱樹脂后與金屬基印制板鉚合，避免人工對位造成圍壩位置偏移，通過壓合方式讓導熱樹脂固化，壓合后再鉆掉鉚合孔、人工揭蓋等生產環(huán)節(jié)。