PCB贯孔填充导电铜浆：先进院（深圳）科技有限公司的创新技术与应用

随着电子设备的小型化、轻量化和高性能化发展，印制电路板（Printed Circuit Board, PCB）的设计面临着前所未有的挑战。特别是对于高密度互连（HDI）PCB而言，如何有效地填充盲孔和埋孔成为了提高PCB集成度和信号完整性的重要环节。贯孔填充技术作为解决这一问题的有效手段，其核心在于选择合适的导电铜浆。本文将详细介绍先进院（深圳）科技有限公司开发的专用于PCB贯孔填充的导电铜浆，探讨其技术特点、配方及应用前景。

技术背景

传统的贯孔填充方法通常依赖于电镀或化学镀技术，但这两种方法存在一定的局限性，比如电镀需要复杂的设备和较长的处理时间，而化学镀则可能导致镀层不均匀的问题。为了解决这些问题，先进院（深圳）科技有限公司研发了一种全新的导电铜浆，通过丝网印刷或注射填充的方式，能够在较短的时间内完成贯孔的填充，并且具有优异的导电性能和机械强度。

导电铜浆的技术特点

先进院（深圳）科技有限公司开发的导电铜浆具有以下显著的技术特点：

1. 高导电性

   • 电阻率：≤ 20 μΩ·cm
   • 体积电阻率：≤ 18 Ω·cm
   • 表面电阻率：≤ 15 Ω/sq（100 μm厚涂层）
   • 这种铜浆采用了高纯度铜粉作为导电相，确保了材料在固化后的导电性能，适用于高密度互连电路板的导通需求。

2. 快速固化

   • 固化温度：150°C 至 250°C
   • 固化时间：30 分钟至 1 小时
   • 快速固化特性大大缩短了生产周期，提高了生产效率。同时，低温固化也有利于保护敏感电子元器件，避免因高温导致的损坏。

3. 良好的填充性能

   • 填充密度：≥ 95%
   • 填充速度：≥ 5 mm/min
   • 该铜浆具有优异的流动性和填充能力，能够有效地填充直径小至50μm的孔洞，满足高密度电路板的设计要求。

4. 稳定的化学性质

   • 耐温范围：-55°C 至 +260°C
   • 耐湿热老化：通过85°C/85%RH，1000小时老化测试
   • 该导电铜浆配方经过特殊设计，具有优良的化学稳定性，能够在恶劣环境下长期保持性能不变，增强了PCB的可靠性。

5. 环保友好

   • RoHS合规：符合RoHS指令要求，不含铅等有害物质
   • 该产品是一款绿色环保的产品，符合国际环保标准，适合在各种环保要求严格的场合使用。

产品配方

导电铜浆的典型配方如下：

• 铜粉：高纯度铜粉，粒径范围在1μm至5μm之间，含量约为70%-80%（重量百分比）。
• 有机载体：包含树脂和溶剂，用于保证浆料的流动性和印刷性，含量约为15%-25%（重量百分比）。
• 添加剂：包括分散剂、粘结剂等辅助成分，用于改善浆料的性能，含量不超过10%（重量百分比）。

工艺流程

1. 浆料配制：根据配方准确称量各组分，使用三辊机或球磨机进行混合，确保浆料均匀一致。
2. 印刷或填充：通过丝网印刷技术或将浆料注入孔洞，形成预定的填充层。
3. 干燥：在80°C至120°C的条件下进行初步干燥，去除有机载体中的溶剂。
4. 固化：在150°C至250°C的温度下进行高温烧结，使铜粉熔合形成致密的导电层。
5. 修整与检测：通过激光或机械方法修整填充层，然后进行外观和性能检测。

应用领域

先进院（深圳）科技有限公司研发的PCB贯孔填充导电铜浆广泛应用于以下领域：

• 高密度互连（HDI）PCB：适用于智能手机、平板电脑、服务器主板等高端电子产品中的高密度电路板。
• 射频与微波组件：在RF滤波器、天线、微波集成模块等设备中作为导电连接材料，提升信号传输效率。
• 汽车电子：应用于汽车雷达系统、车载通讯设备等，支持汽车智能化趋势。
• 新能源产业：在太阳能电池板、电动车电池管理系统等领域，提高系统的整体性能。

性能验证

为了验证导电铜浆的性能，进行了以下几项测试：

• 导电性测试：在标准条件下测量固化后的铜浆电阻率，结果表明其导电性能优异。
• 填充性能测试：通过显微镜观察填充后的孔洞，确认其填充密度和速度均符合预期。
• 机械强度测试：通过拉伸试验机测试铜浆与不同基材之间的附着力，结果显示其附着力强。
• 耐久性测试：将样品置于高温高湿环境中进行老化测试，确保其在极端条件下的性能稳定性。

结语

随着电子技术的不断发展，对于PCB材料的要求将会越来越高。先进院（深圳）科技有限公司研发的PCB贯孔填充导电铜浆以其独特的技术优势和优异的性能表现，为行业带来了新的解决方案。未来，随着材料科学的进步和生产工艺的优化，我们有理由相信，这种导电铜浆将在更多领域发挥重要作用，推动PCB技术迈向新的高度。