蔡旭峰 林 晨 吳 鵬

（廣東全寶科技股份有限公司，廣東 珠海 519100）

0 前言

隨著電子產(chǎn)品快速發(fā)展，智能手機(jī)廠商的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)不再只是手機(jī)本身，圍繞手機(jī)建立的強(qiáng)關(guān)聯(lián)屬性可穿戴配件成為智能手機(jī)廠商下一輪競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。手機(jī)的功能部分被轉(zhuǎn)移到智能手表/無線耳機(jī)等上，優(yōu)秀的無線耳機(jī)產(chǎn)品能夠強(qiáng)化手機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力，拓寬品牌的護(hù)城河。無線耳機(jī)在消費(fèi)者中的滲透在于三點(diǎn)：穩(wěn)定性、聲學(xué)質(zhì)量、功能性，目前均已逐步成熟，具備爆發(fā)的基礎(chǔ)。

據(jù)耳機(jī)行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查分析報(bào)告顯示，耳機(jī)產(chǎn)品定位越細(xì)分，越能創(chuàng)造用戶需求，產(chǎn)品更換節(jié)奏越快，由此耳機(jī)呈現(xiàn)出多形式、多功能化，耳機(jī)市場(chǎng)迅速形成規(guī)模，以生產(chǎn)不同類型耳機(jī)為主的企業(yè)共同構(gòu)成了快速增長的耳機(jī)產(chǎn)業(yè)。其中高聲學(xué)質(zhì)量的無線靜電式耳機(jī)成了耳機(jī)行業(yè)更新的方向之—，靜電式耳機(jī)又稱靜電平面振膜，它依靠電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力工作，由極薄的振動(dòng)膜上的邊緣電導(dǎo)層 捕捉電荷，使振動(dòng)膜產(chǎn)生振動(dòng)發(fā)聲。這種發(fā)聲方式的優(yōu)點(diǎn)是：兩電極之間的電場(chǎng)絕對(duì)相等，使施加在振動(dòng)膜上的驅(qū)動(dòng)力與其位置無關(guān)，從而達(dá)到了放音呈線性關(guān)系的要求；由于振動(dòng)膜的驅(qū)動(dòng)力是均勻的，其驅(qū)動(dòng)的空氣負(fù)載也是均勻的，所以振動(dòng)膜就可以做得非常薄，又不至于損壞，把機(jī)械效率做得很高。靜電式耳機(jī)的頻率響應(yīng)很寬，高頻延展性、失真率等指標(biāo)均優(yōu)于動(dòng)圈耳機(jī)很多，音質(zhì)、音色極佳。靜電式耳機(jī)是將導(dǎo)電金屬線圈直接電鍍或印刷在很薄的塑料膜上，將其置于強(qiáng)靜電場(chǎng)中（通常由直流高壓發(fā)生器和固定金屬片（網(wǎng)）組成），信號(hào)通過線圈的時(shí)候切割電場(chǎng)，帶動(dòng)振膜振動(dòng)發(fā)聲。靜電式耳機(jī)需要專門的驅(qū)動(dòng)電源電路和靜電發(fā)生器，因其線性好、失真小（電場(chǎng)比磁場(chǎng)均勻）、瞬態(tài)響應(yīng)好（振膜質(zhì)量輕）、高頻響應(yīng)好獲得了良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

靜電式耳機(jī)是目前音響器材中高技術(shù)產(chǎn)品，能夠制造的廠家極少，其價(jià)格比較貴屬于高端市場(chǎng)，而且耳機(jī)是屬于身上外露佩戴的小電子產(chǎn)品，面臨本身電源的發(fā)熱、日曬雨淋的外界環(huán)境和跌落震蕩的風(fēng)險(xiǎn)以及浸泡酸性電解液的電池電源內(nèi)部等問題，所以要求較高的質(zhì)量、性能和穩(wěn)定、耐用的配套電路電源。目前應(yīng)用于靜電式耳機(jī)電源的不銹鋼覆銅板應(yīng)具備耐酸堿高溫惡劣環(huán)境、高尺寸穩(wěn)定性、高耐壓強(qiáng)度、超薄小尺寸、導(dǎo)熱和防腐防銹等優(yōu)勢(shì)，具有良好的發(fā)展先機(jī)和未來龐大的市場(chǎng)，其符合性、迫切性、可靠性成了我司新項(xiàng)目的研究和開發(fā)課題。

1 技術(shù)背景

目前行業(yè)中散熱型金屬基覆銅板主要是鋁基覆銅板，但鋁在常用的金屬材料中電極電位最低，是一種很活潑的金屬，在全部的pH值范圍內(nèi)都可發(fā)生析氫腐蝕，在酸性溶液中腐蝕生成AL3+，在堿性溶液中生成ALO2-，傳統(tǒng)鋁基和銅基導(dǎo)熱覆銅板長期在潮濕的酸堿環(huán)境下，容易產(chǎn)生微電池效應(yīng)，從而極易腐蝕元器件，極大地縮短了元器件的使用壽命，而不銹鋼因抗腐蝕就能適應(yīng)酸堿高濕環(huán)境。此項(xiàng)目靜電式耳機(jī)電源用不銹鋼316型覆銅板，其主要材料為不銹鋼基板（316型主要是降低Cr含量提高Ni含量，并增加了Mo 2%～3%，從而其抗腐蝕能力要比304型強(qiáng)）、導(dǎo)熱絕緣層和塞孔樹脂，具備高導(dǎo)熱、高尺寸穩(wěn)定性、高耐壓強(qiáng)度、超薄小尺寸等諸多優(yōu)勢(shì)，是市面上普通的金屬基覆銅板材料無法比擬的。靜電式耳機(jī)電源用不銹鋼覆銅板需浸泡在pH2～5的酸性電解液的電池電源內(nèi),具備長期在微酸環(huán)境，60℃～150 ℃溫度狀況下抗pH2～14酸堿腐蝕的功能。本項(xiàng)目擬通過對(duì)不銹鋼材料激光切割成型技術(shù)、不銹鋼絕緣孔制作技術(shù)、不銹鋼涂布導(dǎo)熱樹脂壓合技術(shù)、不銹鋼電路通導(dǎo)孔電銅填平技術(shù)等的研究，開發(fā)出高品質(zhì)的靜電式耳機(jī)電源用不銹鋼基覆銅板及適用于其大規(guī)模生產(chǎn)的加工制造技術(shù)。

2 技術(shù)方案

2.1 產(chǎn)品構(gòu)成

采用激光切割技術(shù)在0.1 mm～0.2 mm厚度不銹鋼基板上銑出產(chǎn)品外形尺寸所需的鏤空盲槽及鉆通孔，盲槽用于連接；在不銹鋼板雙面涂布導(dǎo)熱樹脂鎮(zhèn)平及通導(dǎo)孔樹脂塞孔填平,再雙面貼導(dǎo)熱膠膜和35 μm（1 oz）銅箔壓合成雙面不銹鋼基板。自主研發(fā)的導(dǎo)熱樹脂做絕緣層，該樹脂組合物包含有：雙酚A型環(huán)氧樹脂5～35份，聯(lián)苯環(huán)氧樹脂0～10份，萘環(huán)環(huán)氧樹脂5～30份，橡膠5～35份，填料50～80份，胺類固化劑1～10份，促進(jìn)劑0.1～2份，該樹脂組合物作為導(dǎo)熱絕緣層的金屬基覆銅板。不銹鋼、導(dǎo)熱膠膜樹脂材料均具有良好的導(dǎo)熱性能，為靜電式耳機(jī)電源提供了非常優(yōu)良的導(dǎo)熱通道，同時(shí)產(chǎn)品具備耐酸堿高溫惡劣環(huán)境、高尺寸穩(wěn)定性、高耐壓強(qiáng)度、超薄小尺寸，完全滿足了耳機(jī)的各種需求。

2.2 工藝路線

不銹鋼基覆銅板（如圖1所示）的制作流程為：不銹鋼開料—激光切割—表面處理—鋁網(wǎng)加工—樹脂塞孔—涂布導(dǎo)熱樹脂—壓合—二次鉆孔—刨邊—沉銅板電—樹脂塞孔—二次沉銅板電—外層干膜線路—外層線路AOI—圖形電鍍—蝕刻—蝕刻AOI—磨邊—修理毛刺—ET測(cè)試—外形分板—自動(dòng)外觀檢驗(yàn)—FQC檢驗(yàn)—FQA實(shí)驗(yàn)室功能性測(cè)試—包裝。

圖1 不銹鋼基覆銅板圖

常規(guī)的靜電式耳機(jī)電源用覆銅板采用FR4材料，不具備長期在微酸環(huán)境高溫（60 ℃～150 ℃溫度）狀況下抗酸堿腐蝕的功能，同時(shí)不具備導(dǎo)熱效果；本項(xiàng)目通過對(duì)靜電式耳機(jī)電源用不銹鋼覆銅板的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝路線、可靠性等因素進(jìn)行研究，經(jīng)過樣品制作客戶產(chǎn)品應(yīng)用及功能性測(cè)試通過，獲得具備長期在微酸高溫環(huán)境（60 ℃～150 ℃溫度）狀況下，抗酸堿腐蝕功能的高品質(zhì)靜電式耳機(jī)電源，用不銹鋼覆銅板及適用于其大規(guī)模生產(chǎn)的加工制造技術(shù)。

3 技術(shù)效果

不銹鋼基覆銅板的技術(shù)效果有以下幾種：

（1）用0.2 mm厚度優(yōu)質(zhì)316型不銹鋼，激光切割出產(chǎn)品所需的盲槽，使用激光技術(shù)保證了產(chǎn)品外形尺寸穩(wěn)定性好，公差精準(zhǔn)度≤0.025 mm；

（2）采用抽真空塞孔網(wǎng)印機(jī)對(duì)1.20 mm直徑通孔樹脂塞孔和陶瓷研磨，塞孔位樹脂和不銹鋼水平面高度差≤±0.02 mm。

（3）在板雙面涂布厚度≤0.1 mm厚度自主研發(fā)的導(dǎo)熱絕緣樹脂,雙面再疊加1張35 μm厚鍍銅箔壓合制作,確保產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度、滿足產(chǎn)品耐熱性不分層、不起泡和導(dǎo)熱性。

（4）壓合不銹鋼基板后，在1.20 mm絕緣孔同—中心位鉆出0.20 mm直徑 PTH（鍍層孔），PTH孔樹脂絕緣層厚度≥0.5 mm，再電鍍銅填平PTH孔完成不銹鋼基板雙面通導(dǎo)及散熱效果。

（5）不銹鋼基板的雙面線路設(shè)計(jì)，比單面線路增加了線路分布面積，從而縮小產(chǎn)品體積，降低硬件及裝配成本。

4 產(chǎn)品性能

不銹鋼基覆銅板的性能見表1所示。

表1 不銹鋼基覆銅板性能表

5 總結(jié)

該項(xiàng)目產(chǎn)品的各項(xiàng)性能按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB-T 36476—2018印制電路用金屬基覆銅箔層壓板通用規(guī)范》檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)均優(yōu)于或等同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平，滿足客戶要求，此項(xiàng)目《一種不銹鋼基覆銅板的研究和開發(fā)》可以正常驗(yàn)收結(jié)案，且該技術(shù)已獲專利授權(quán)，從而有效提升公司市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，豐富了金屬基覆銅板行業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用。