在5G基站的AAU（有源天线单元）射频功放模块中，局部功率密度可达20W/cm²，铜块与PCB基板的定位偏差超过±0.1mm即会导致散热路径失效，引发器件温度骤升40℃以上。猎板PCB通过卯榫定位结构与真空填胶工艺的协同创新，将铜块水平位移误差压缩至±0.05mm，垂直高度差≤5μm，解决了传统嵌铜工艺的三大痛点：定位偏移、填胶不足、热应力失效。
一、传统嵌铜工艺的散热瓶颈- 机械定位失准
- 传统冲压嵌铜依赖红外校准，多层板压合后铜块位移达±0.15mm，导致散热界面空隙率＞15%，热阻增加50%；
- 铜块与槽壁间隙＞0.1mm时，树脂填胶不充分形成空洞，288℃热应力测试中分层风险提升80%。
- 热膨胀系数失配
- 铜块（CTE≈17ppm/℃）与FR-4基材（CTE≈60ppm/℃）在-55℃~125℃循环中产生0.3mm/m的形变差，引发线路断裂；
- PTFE高频板材质地柔软，压合压力＞40kgf/cm²时铜块凹陷深度超差±20μm。
- 三维卯榫定位架构
- T型榫卯结构：在铜块四周铣削3×5mm T型榫头，基板槽孔内缩0.8-1.0mm并预留榫槽，嵌合间隙≤0.1mm，压合后位移量＜±0.05mm；
- 铜块预连接技术：相邻铜块通过0.85mm宽连接位组成整体网格，嵌合后钻除连接点（钻咀1.0mm），确保独立绝缘。
- 阶梯槽与导流槽设计
- 双级阶梯槽：基板嵌铜槽顶部开口比底部大0.2mm，形成自锁结构防止铜块脱落，同时预留树脂流道；
- 螺旋导流槽：铜块表面加工深0.1mm螺旋槽，使225℃熔融树脂沿槽体均匀填充，空隙率降至0.02%。
- 真空填胶工艺革新
- 分阶真空注胶：首次注入高流动性树脂（黏度＜200cPs），二次注入高TG树脂（TG＞170℃），填胶饱满度达99.8%；
- 水平固化技术：树脂填胶后板件水平放置于千层架烘烤（80℃→150℃梯度升温），避免垂直放置导致的树脂流坠。
- 混压基板自适应设计
- 信号层采用纯RO4350B（Df＜0.002），电源层使用FR-4+6oz厚铜，局部载流能力提升35%；
- 铜块底部预置0.3mm铜基板，热导率提升至4W/(m·K)，较纯树脂填充方案提高3倍。
- 微孔阵列散热路径
- 铜块周围布置直径0.2mm微孔（密度25个/cm²），通过背钻技术控制残根长度≤0.25mm，热量直导至背面散热鳍片；
- 微孔内壁正凹蚀10.3μm，增强铜镀层附着力，避免热循环后孔铜断裂。
猎板PCB为某5G宏基站定制的AAU功放板实测数据：
- 结构：14层混压板（RO4350B+FR4），嵌铜块尺寸102×12×0.3mm，榫卯定位精度±0.03mm；
- 散热性能：
- ▶︎ 满负荷运行下PA芯片温度降低28℃（从152℃→124℃）；
- ▶︎ 288℃热应力测试3次无分层，-55℃~125℃循环500次后铜块位移＜0.01mm；
- 可靠性：故障率降至0.02ppm，基站信号覆盖半径提升18%。
- 智能温控嵌铜系统
- 铜块内埋入温度传感器，通过AI动态调节微流道冷却液流量，响应延迟＜10ms；
- 纳米陶瓷复合铜块
- BaTiO3纳米涂层铜块热导率＞20W/(m·K)，适配6G频段＞100GHz的瞬时功率波动。
结语
嵌铜块PCB的精密定位不仅是散热效能的保障，更是5G基站信号稳定性的基石。猎板PCB通过榫卯机械锁固、树脂流控优化、材料-CTE匹配三重技术突破，将铜块定位精度推向微米级，为国产高端PCB在6G超高频通信领域奠定热管理新范式。
