铜基板导热层剥离缺陷怎么破？从工艺到管控的解决方案

Q：铜基板导热层剥离缺陷发生率高、危害大，有没有从根源上解决的办法？生产中该怎么管控？
A：铜基板导热层剥离缺陷的本质是绝缘层与导热基板 / 铜箔之间的结合力不足，想要从根源解决，必须从基材预处理、压合工艺、存储管控三个核心环节入手，建立全流程的管控标准。

 

 

首先是基材预处理环节，这是提升结合力的基础，也是最容易被忽视的步骤。导热基板（通常是铜板或铝板）和电路铜箔的表面状态直接决定了树脂的附着力，规范要求基材表面必须做到 “无氧化、无油污、无杂质”。具体操作上，导热基板需要经过酸洗钝化处理，去除表面的氧化层和油污，酸洗后用去离子水彻底清洗，避免残留酸液腐蚀基材；电路铜箔则需要进行粗化处理，通过微蚀刻增加铜箔表面的粗糙度，形成 “锚定效应”，让树脂能更好地渗透和附着。需要注意的是，预处理后的基材必须在 4 小时内进入压合工序，防止表面再次氧化，若超过时间，必须重新预处理。

 

 

其次是压合工艺优化，这是解决剥离缺陷的关键。压合是铜基板成型的核心工序，温度、压力、时间三个参数的精准控制缺一不可。温度方面，要遵循 “阶梯升温” 原则，避免升温过快导致树脂固化不均：第一步是预热阶段，温度控制在 80-100℃，让树脂充分流动，填充基材表面的微小缝隙；第二步是固化阶段，温度升至 160-180℃，保持足够时间让树脂完全交联固化；第三步是降温阶段，缓慢降温至室温，减少热应力导致的分层。压力方面，要根据基材厚度和绝缘层树脂类型调整，一般控制在 1.5-3MPa，压力过大会导致树脂挤出过多，绝缘层变薄；压力过小则会导致层间结合不紧密，产生气泡。时间方面，固化时间需根据板材厚度计算，通常每毫米厚度对应 5-8 分钟的固化时间，确保树脂完全固化。

 

 

然后是存储与加工环境管控，这是防止后续剥离的重要保障。铜基板的绝缘导热层多为环氧树脂基材料，容易吸潮，吸潮后的基板在高温焊接时，水分会迅速汽化，产生的蒸汽压力会冲破层间结合面，造成剥离。因此规范要求：未使用的铜基板必须密封存储在干燥环境中，环境湿度控制在≤40% RH，温度控制在 20-25℃；开封后的铜基板需在 24 小时内使用完毕，若未用完，需重新密封并放入干燥剂；焊接前，铜基板必须经过预烘烤处理，温度设置为 120℃，烘烤时间 2-4 小时，充分去除基板内部的水分。

 

 

除了以上三个核心环节，后工序加工管控也不能忽视。钻孔、切割等机械加工会产生应力，可能导致层间结合力下降，因此加工时要选择锋利的刀具，降低切削应力；钻孔后要进行去毛刺处理，避免毛刺刺穿绝缘层，同时清洗钻孔残留的碎屑，防止碎屑影响后续装配。

 

 

    最后是检测环节的把关，通过热冲击测试和剥离强度测试验证层间结合力。热冲击测试要求将铜基板在 - 40℃和 125℃之间循环冲击 50 次，之后观察层间是否出现剥离；剥离强度测试则通过专业仪器测量绝缘层与导热基板的剥离力，行业标准要求剥离强度≥1.0N/mm。只有通过这两项测试的铜基板，才能判定为合格产品。