Дебела медна печатна платка

Отнася се за печатни платки с дебелина на медно фолио ≥3oz (105μm), използвани във високомощни захранвания, автомобилна електроника и др.

Общите спецификации включват 3oz, 4oz, 5oz, 6oz, с максимум 20oz.

Производствените разходи са с 30%-80% по-високи поради трудното ецване, дългото време за галванично покритие и високия процент на брак.

За медно фолио с дебелина 3 унции, конвенционалната дебелина е 8 мил/8 мил, а специалните процеси могат да постигнат 5 мил/5 мил.

Изисква се дългосрочно отлагане, за да се осигури равномерност на медния слой. Дебелината на медния слой в отворите трябва да достигне 25-75μm, като е възможно да възникнат разлики в дебелината между отворите и стените.

Обикновено 0,8-1,2, което може да се увеличи до над 1,5 чрез поетапно ецване или лазерно формоване.

Увеличете разсейването на топлината през отворите (апертура ≥0,4 мм), използвайте топлопроводими материали на метална основа и проектирайте слоеве от медно фолио с голяма площ.

За 1oz медно фолио, токоносимостта на едностранно окабеляване при повишаване на температурата с 10℃ е около 1A/mm, а 3oz може да се увеличи до 2,5-3A/mm.

Колкото по-дебело е медното фолио, толкова по-лоша е гъвкавостта. Огъването не се препоръчва за фолио над 6oz, а минималният радиус на огъване за фолио над 3oz е ≥5mm.

Марж на ширината на линията ≥20%, минимална апертура ≥0,3 мм, дебелина на медния отвор ≥25 μm и увеличаване на плътността на тестовите точки.

Скоростта на въртене е с 20%-30% по-ниска от тази на обикновените печатни платки (около 60 000-80 000 оборота в минута), а скоростта на подаване е 0,02-0,04 мм/оборот.

ENIG е подходящ за високочестотни сигнали. OSP има ниска цена, но слаба устойчивост на окисляване. Твърдото позлатяване е подходящо за конектори с голямо количество щепсели.

В честотната лента от 10 GHz, загубата на сигнала от 6-унционно медно фолио е с около 1,5 dB/инч по-висока от тази от 1-унционно медно фолио.

Симетричен дизайн с медно фолио, температура на ламиниране 180-200℃, налягане 100-150 psi, скорост на охлаждане ≤3℃/мин.

Стандартът IPC е ≤12,5 μm, а високоскоростните сигнали изискват ≤5 μm, което може да се подобри чрез химическо отлагане на мед + галванично запълване.

Средният резултат за индустрията е 75%-85%, а добивът за над 6 унции може да падне под 70%.

Нови енергийни превозни средства (зарядни станции, инвертори), промишлени захранвания, захранвания за сървъри, аерокосмическа и други области.

Конвенционалните приложения за високо напрежение с дебелина 0,8-1,2 мила изискват 1,5-2 мила, които трябва да покриват медното фолио, за да се предотврати пълзене.

Намалете специалните процеси, унифициране на дебелината на медното фолио, увеличаване на размера на партидата и избягване на твърде много слепи/заровени отвори.

Капацитетът на третиране на киселинния разтвор за медно покритие е около 100-150 Ah/L, а концентрациите на медни йони и хлоридни йони трябва да се анализират редовно.

Якост на отлепване ≥1,5 N/mm (1 oz), 3 oz изисква ≥2,5 N/mm.

Използвайте субстрат с висока Tg (≥170℃), равномерно налягане на ламиниране и своевременно отстранявайте отломките от свредлото след пробиване.

Температура на алкален ецващ разтвор 45-55℃, специфично тегло 1.2-1.3, налягане на пръскане 0.8-1.2MPa.

Отворите трябва да бъдат 100% покрити с маска за спойка, а размерът на отвора е с 0,2-0,3 мм по-голям от апертурата, за да се предотврати преливане на спойка.

Промените в дебелината на медното фолио причиняват флуктуации на импеданса. Необходимо е да се симулира и оптимизира ширината на линията и дебелината на диелектрика с толеранс от ±5%.

Конвенционалният процес е 0,3 мм, а лазерното пробиване може да достигне 0,15 мм, но с висока цена.

Трябва да премине трикратен тест за потапяне в калай при 260℃/10s без отделяне на стената на отвора или отлепване на медно фолио.

Когато грапавостта Ra> 3μm, загубата на сигнал се увеличава с 10%-15% и е необходимо медно фолио с ниска грапавост (VLP).

Приемете дизайн с мрежесто медно фолио, увеличете пътищата за шунтиране на тока и ширината на линията на ключовите пътища ≥10mil.

Конвенционално ≥4mil, високото напрежение изисква ≥8mil, за да се предотврати прескачане.

Плътност на тока 0.8-1.2A/dm², прецизен контрол на концентрацията на добавките и време за галванично покритие 2-3 пъти по-дълго от това на обикновените печатни платки.

Използвайте 3D оптичен измервателен инструмент с изкривяване ≤0,7% и локална деформация ≤0,1 мм.

Време на потапяне ≤3 секунди, ъгъл на омокряне

Оптимизирайте дизайна на панела, намалете отпадъците по границите и възприемете стъпаловиден дизайн за зониране с дебелина на медното фолио.

Концентрация на паладиеви йони 0,02-0,05 g/L, температура 30-35 ℃, време 10-15 минути, за да се осигури равномерно покритие на стената на отвора.

Диелектрична дебелина от 1 mil може да издържи на около 500V, а разстоянието между изолацията и разстоянието между медното фолио трябва да бъдат проектирани според нивото на напрежение.

Влажност при съхранение ≤40%, температура ≤25℃, своевременно опаковане след повърхностна обработка, като се използват влагоустойчиви торбички + десиканти.

Скорост на фрезата 25 000-30 000 оборота в минута, скорост на подаване 800-1200 мм/мин за предотвратяване на образуване на мустаци по ръбовете.

Пече се при 150-160℃ за 60-90 минути, твърдост ≥2H и адхезия преминават теста за напречно рязане.

Ширината на разделената област ≥20mil, избягвайте остри ъгли и свързвайте различните силови слоеве с via масиви.

Твърдост по Викерс ≥80HV за предотвратяване на механични повреди и износване.

DES процес, концентрация на калиев перманганат 80-100g/L, температура 60-70℃, време 15-20 минути.

Използвайте диелектрични материали с ниско Dk/Df, контролирайте грапавостта на медното фолио и оптимизирайте непрекъснатостта на заземителната повърхност.

Отгряване след ламиниране, като се държи при 120-150℃ за 2-3 часа за освобождаване на напрежението.

Трябва да издържа на избърсване с изопропилов алкохол, флюс и др., без подуване или обезцветяване.

Разстояние ≥20mil, избягвайте гъсто прегряване и може да се приеме оформление на цвят от слива.

Импулсна технология за галванично покритие, разстояние между анода и платката 10-15 см и редовна проверка на разтворимостта на анода.

Цената на лазерното пробиване е около 3-5 пъти по-висока, но с по-висока прецизност и по-малък отвор.

Заваряването със сребърно потапяне е бързо, ENIG има висока надеждност, а OSP трябва да завърши заваряването в рамките на 72 часа.

Изберете субстрат с CTE, подобен на този на медното фолио (като например FR-4 с висок Tg с CTE от около 14 ppm/℃), за да намалите термичното напрежение.

Стандартът IPC изисква ≤10 пори/cm², а приложенията с висока надеждност изискват ≤5 пори/cm², което може да се подобри чрез галванично покритие през отвори.

Диаметърът на подложката = диаметърът на отвора + 0,6 мм (конвенционално), като при дебели медни корпуси е необходимо увеличение от 0,1-0,2 мм, за да се компенсира отклонението от ецването.

Черният спояващ резист има силно поглъщане на топлина, с повърхностна температура с 3-5℃ по-висока от белия спояващ резист, но има малко влияние върху общото разсейване на топлината.

Дебелина на никеловия слой 3-5μm, дебелина на златния слой 0.05-0.1μm, pH на разтвора за покритие 4.8-5.2, температура 85-90℃.

Използва се процес на химическо микроецване, като количеството на микроецване се контролира на 0,5-1 μm, или механично шлифоване.

Конвенционалното тестово напрежение е 1000V AC/1 минута, а приложенията с високо напрежение изискват увеличение до 2000-5000V AC.

Под 3oz медно фолио, препоръчваната плътност на едностранното окабеляване е ≤15cm²/100cm², а многослойните платки трябва да балансират целостта на сигнала и токоносимостта.

Степента на удължение трябва да бъде ≥20%, за да се гарантира, че няма счупване при механично напрежение.

±50μm (конвенционално), а високоскоростните платки трябва да бъдат подобрени до ±25μm, използвайки лазерна система за позициониране.

Трябва да издържи на запояване чрез повторно запояване при 280℃ в продължение на 5 секунди без образуване на мехури или напукване.

Тестът за отлепване под ъгъл 90° се използва за записване на силата на отлепване на единица ширина, като стандартът е ≥1,5 N/mm.

Съотношението на дълбочината на слепия отвор към диаметъра на отвора (съотношение на страните) ≤3:1, за да се предотврати лошо запълване на галванопластиката.

Съдържанието на фосфор в слоя на безтоковото никелиране трябва да се контролира на 7%-9%, за да се осигури устойчивост на корозия.

Използват се фрези с покритие (като например TiAlN покритие), които се сменят редовно (на всеки 50-100㎡ обработка).

Контролирайте непрекъснатостта на импеданса, намалете дължината на via Stub, използвайте диференциално предаване на сигнала и добавете екраниращ слой.

±10% (конвенционално), а приложенията с висока прецизност трябва да се контролират в рамките на ±5%.

Тест с напречно рязане, който се счита за квалифициран, ако площта на 脱落 след отлепване на лентата е ≤5%.

Използва се медно леене с решетка (разстояние между решетките ≤10mil), за да се балансира токопренасянето и връщането на сигнала.

Напрежение на опън ≤15MPa, напрежение на натиск ≤10MPa, за предотвратяване на деформация на медно фолио.

Няма остатъци от смола или отломки от сондиране, потвърдено чрез металографско наблюдение на срезовете.

След стареене при 85℃/85% относителна влажност в продължение на 168 часа, разликата в цвета ΔE≤3.

За измерване на стойността на Ra се използва повърхностен профиломер, а Ra на конвенционалното медно фолио е ≤5μm.

Един 0,5 мм отвор може да пренася около 0,5-1 A, а броят на отворите трябва да се определи според действителното потребление на ток.

Рентгенов флуоресцентен спектрометър (XRF) се използва за измерване на дебелината на медния слой на различни позиции, с отклонение ≤10%.

Толеранс на контурните размери ±0,1 мм, ъглово отклонение ±0,5°.

Съгласувайте импеданса на терминала, оптимизирайте топологията на траекториите и намалете правоъгълните траектории и прекъсванията на импеданса.

Лекото окисление може да се третира с химическо микроецване, а силното окисление изисква повторна обработка на повърхността.

Опъване на ситото 25-35N/cm, налягане на гумената ракела 3-5kg/cm, скорост 30-50mm/s.

Силовият слой и заземителният слой са съседни, сигналните слоеве са разположени в средата и се контролира равномерността на дебелината на средата.

Използва се микро-Викерсов твърдомер, като разстоянието между точките на изпитване е ≥0,5 мм, и се взема средната стойност.

Използва се позициониране на маркиращи точки, а отклонението се открива и компенсира от устройство за AOI.

След 500 триене (натиск от 500 грама), няма видимо износване или излагане на мед.

Използвайте материали за буферен слой (като например топлопроводими лепилни филми) или проектирайте слотове за облекчаване на напрежението.

Може да се използва запушване със смола + повърхностно галванично покритие или запълване с паста за спояване и последващо втвърдяване.

За изчисляване на броя на порите на единица площ се използва метод на газопропускливост или металографско микроскопско наблюдение.

Твърде високата скорост е склонна да образува грапавини, а твърде ниската скорост влияе върху ефективността, която трябва да се регулира според дебелината на медното фолио.

Увеличете разстоянието между трасите (правило ≥3W), вмъкнете заземителни екраниращи линии и оптимизирайте разпределението на слоевете за трасиране.

Остатъчното напрежение ще причини деформация и напукване на медното фолио, което ще намали дългосрочната надеждност.

Локалните дефекти могат да бъдат препечатани ръчно, а дефектите с голяма площ трябва да бъдат препечатани и отстранени.

Разстоянието между отворите е ≥20mil, броят им се изчислява според текущото натоварване и са симетрично разпределени.

За количествено определяне на стойността на вътрешното напрежение се използва метод на рентгенова дифракция или тест с пръстен за напрежение.

Високата грапавост ще доведе до неравномерно галванопластика и ще увеличи разликата в дебелината на медта на отвора.

След UV тест за стареене (500 часа), няма обезцветяване или кредиране.

Твърдото златно покритие има живот на вмъкване и извличане >1000 пъти, а процесът на потапяне в злато е около 50-100 пъти.

Цената на слепите и заровени отвори е с 30%-50% по-висока от тази на проходните отвори, а увеличението на цената е по-значително в случай на дебела мед.