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光模块PCB技术和热管理探究

2021-01-28李清春胡玉春邱小华

印制电路信息 2021年1期

李清春 胡玉春 邱小华

(惠州中京电子科技有限公司,广东 惠州 516029)

0 前言

基于光电信号转换的光模块,在现代高速通信系统占据着越来越重要的地位。作为其电气联通作用的PCB主板,由于大数据高速传输、散热、表面贴装以及热插拔的要求,其设计工艺上与普通PCB存在一些区别。材料上要求使用高速材料,热插拔需要镀金,其他贴装位置需要沉金或者镍钯金,而热管理的需求,一般PCB散热采用塞铜浆、埋铜块、电镀通孔,或者ELIC电镀设计,光模块封装采用高导热材料辅助散热(见图1)。

1 光模块PCB叠构设计和制作流程

光模块发展至今,PCB基本采用HDI结构,无论是机械盲孔HDI,还是镭射盲孔HDI,或者软硬结合板+HDI。根据其标准尺寸接口的要求,光模块PCB板厚基本为1.0±0.1 mm,大部分光模块PCB基本≤12层。针对机械盲孔叠构和常规HDI结构有大致两种不同的制作流程,分别如下。

(1)机械盲孔结构一般2+2、4+4、2+2+2、4+2+2,少数非对称结构如2+4或2+6,流程如下(可参见图2)。

图1 发展及封装图

2+2:开料→埋钻→电镀→树脂塞孔→线路→压合→钻孔→电镀(部分有树脂塞孔+cap电镀)→线路→防焊→文字→表面处理→成型==》测试→FQC;

4+4:开料→内层→压合→埋钻→电镀→树脂塞孔→线路→压合→钻孔→电镀→(部分有树脂塞孔+CAP电镀)→研磨抛光→线路→防焊→文字→表面处理→后流程。

(2)常规HDI,一般1到4阶HDI,层数4-10层,基本流程如下。

开料→埋钻→电镀→树脂塞孔或铜浆塞孔→CAP电镀→线路→压合→镭射→填孔→线路(压合、镭射、填孔、线路流程多次循环完成增层)→压合→镭射→机械钻孔→填孔→研磨抛光→线路→防焊→文字→表面处理→后流程;……

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