Debela bakrena PCB

Odnosi se na štampane ploče s debljinom bakrene folije ≥3oz (105μm), koje se koriste u izvorima napajanja velike snage, automobilskoj elektronici itd.

Uobičajene specifikacije uključuju 3oz, 4oz, 5oz, 6oz, s maksimalnim količinama od 20oz.

Troškovi proizvodnje su 30%-80% veći zbog teškog nagrizanja, dugog vremena galvanizacije i visoke stope otpada.

Za bakarnu foliju od 3 oz, konvencionalna debljina je 8mil/8mil, a posebnim procesima se može postići 5mil/5mil.

Potrebno je dugotrajno nanošenje kako bi se osigurala ujednačenost sloja bakra. Debljina bakra u rupi treba da dostigne 25-75μm, a razlike u debljini između otvora rupe i zidova su podložne pojavi.

Normalno 0,8-1,2, što se može povećati na preko 1,5 postepenim nagrizanjem ili laserskim oblikovanjem.

Povećajte odvođenje toplote kroz otvore (otvor ≥0,4 mm), koristite toplotno provodljive materijale na bazi metala i dizajnirajte slojeve bakrene folije velike površine.

Za bakrenu foliju debljine 1 oz, nosivost struje jednostranog ožičenja pri porastu temperature od 10 ℃ iznosi oko 1 A/mm, a za 3 oz se može povećati na 2,5-3 A/mm.

Što je bakrena folija deblja, to je fleksibilnost manja. Savijanje se ne preporučuje za debljine preko 170 ml, a minimalni radijus savijanja za debljine 90 ml je ≥5 mm.

Margina širine linije ≥20%, minimalni otvor blende ≥0,3 mm, debljina bakra u rupi ≥25 μm i povećanje gustoće ispitnih tačaka.

Brzina rotacije je 20%-30% niža od brzine obične PCB ploče (oko 60.000-80.000 okretaja u minuti), a brzina pomaka je 0,02-0,04 mm/okr.

ENIG je pogodan za visokofrekventne signale. OSP ima nisku cijenu, ali slabu otpornost na oksidaciju. Tvrda pozlata je pogodna za konektore sa visokim utikačem.

Na frekvencijskom opsegu od 10 GHz, gubitak signala bakrene folije od 6 unci (170 g) je oko 1,5 dB/inč (1,5 dB/inč) veći od gubitka signala bakrene folije od 1 unce (30 g).

Simetrični dizajn bakrene folije, temperatura laminacije 180-200℃, pritisak 100-150 psi, brzina hlađenja ≤3℃/min.

IPC standard ≤12,5 μm, za signale velike brzine potrebno je ≤5 μm, što se može poboljšati hemijskim taloženjem bakra + galvaniziranim punjenjem.

Prosjek u industriji je 75%-85%, a prinos za težinu veću od 170 grama može pasti ispod 70%.

Nova energetska vozila (punjačnice, inverteri), industrijski izvori napajanja, izvori napajanja za servere, vazduhoplovstvo i druga područja.

Konvencionalne visokonaponske primjene od 0,8-1,2 mil zahtijevaju 1,5-2 mil, što treba prekriti bakrenu foliju kako bi se spriječilo puzanje.

Smanjite posebne procese, ujednačite debljinu bakrene folije, proširite veličinu serije i izbjegnite previše slijepih/ukopanih prolaza.

Kapacitet tretmana kiselim rastvorom za bakarisanje je oko 100-150 Ah/L, a koncentracije bakarnih iona i hloridnih iona treba redovno analizirati.

Čvrstoća ljuštenja ≥1,5 N/mm (1 oz), za 3 oz potrebno je ≥2,5 N/mm.

Koristite podlogu visoke Tg (≥170℃), ravnomjeran pritisak laminacije i pravovremeno uklonite ostatke bušenja nakon bušenja.

Temperatura alkalnog rastvora za nagrizanje 45-55℃, specifična težina 1,2-1,3, pritisak prskanja 0,8-1,2MPa.

Prolazne otvore treba 100% prekriti maskom za lemljenje, a veličina otvora je 0,2-0,3 mm veća od blende kako bi se spriječilo prelijevanje lema.

Promjene u debljini bakrene folije uzrokuju fluktuacije impedanse. Potrebno je simulirati i optimizirati širinu linije i debljinu dielektrika s tolerancijom od ±5%.

Konvencionalni proces je 0,3 mm, a lasersko bušenje može dostići 0,15 mm, ali uz visoku cijenu.

Mora proći trostruki test uranjanja u kalaj na 260℃/10s bez odvajanja stijenki rupe ili ljuštenja bakrene folije.

Kada je hrapavost Ra > 3μm, gubitak signala se povećava za 10%-15%, te je potrebna bakarna folija niske hrapavosti (VLP).

Usvojite dizajn mrežaste bakrene folije, povećajte putanje strujnog šunta i širinu linije ključnih putanja ≥10mil.

Konvencionalni ≥4 mil, visoki napon zahtijeva ≥8 mil da bi se spriječio proboj uslijed preskoka.

Gustina struje 0,8-1,2 A/dm², precizna kontrola koncentracije aditiva i vrijeme galvanizacije su 2-3 puta duže od običnih PCB-a.

Koristite 3D optički mjerni instrument, sa savijanjem ≤0,7% i lokalnom deformacijom ≤0,1 mm.

Vrijeme uranjanja ≤3 sekunde, ugao kvašenja

Optimizirajte dizajn panela, smanjite otpad na rubovima i usvojite stepenasti dizajn zoniranja debljine bakrene folije.

Koncentracija paladijumskih iona 0,02-0,05 g/L, temperatura 30-35 ℃, vrijeme 10-15 minuta kako bi se osigurala ravnomjerna pokrivenost zida rupe.

Dielektrična debljina od 1 mil može izdržati oko 500 V, a razmak izolacije i razmak bakrene folije moraju se dizajnirati prema nivou napona.

Vlažnost pri skladištenju ≤40%, temperatura ≤25℃, pravovremeno pakovanje nakon površinske obrade, korištenjem vrećica otpornih na vlagu + sredstava za sušenje.

Brzina glodalice 25.000-30.000 okretaja u minuti, brzina pomaka 800-1200 mm/min kako bi se spriječilo stvaranje neravnina na ivicama.

Pecite na 150-160℃ tokom 60-90 minuta, tvrdoća ≥2H, a prianjanje prolazi test poprečnog rezanja.

Širina podijeljenog područja ≥20mil, izbjegavajte oštre uglove i povežite različite slojeve napajanja pomoću via nizova.

Tvrdoća po Vickersu ≥80HV radi sprečavanja mehaničkih oštećenja i habanja.

DES proces, koncentracija kalijum permanganata 80-100g/L, temperatura 60-70℃, vrijeme 15-20 minuta.

Koristite dielektrične materijale s niskim Dk/Df omjerom, kontrolišite hrapavost bakrene folije i optimizujte kontinuitet uzemljene ravni.

Žarenje nakon laminiranja, držanje na 120-150℃ tokom 2-3 sata radi oslobađanja od naprezanja.

Mora izdržati brisanje izopropil alkoholom, fluksom itd., bez bubrenja ili promjene boje.

Razmak ≥20mil, izbjegavajte gusto pregrijavanje, a može se usvojiti i raspored cvijeta šljive.

Tehnologija pulsirajućeg galvaniziranja, razmak između anode i ploče 10-15 cm, i redovno provjeravajte topljivost anode.

Trošak laserskog bušenja je oko 3-5 puta veći, ali s većom preciznošću i manjim otvorom blende.

Zavarivanje uranjanjem srebra je brzo, ENIG ima visoku pouzdanost, a OSP treba završiti zavarivanje u roku od 72 sata.

Odaberite podlogu sa CTE vrijednostima sličnim bakrenoj foliji (kao što je FR-4 sa visokim Tg i CTE vrijednostima od oko 14 ppm/℃) kako biste smanjili termički stres.

IPC standard zahtijeva ≤10 pora/cm², a primjene visoke pouzdanosti zahtijevaju ≤5 pora/cm², što se može poboljšati galvanizacijom kroz rupe.

Prečnik jastučića = prečnik rupe + 0,6 mm (konvencionalno), a kod debelih bakrenih kućišta potrebno je povećanje od 0,1-0,2 mm kako bi se kompenziralo odstupanje nagrizanja.

Crni lem otporan na lem ima snažnu apsorpciju topline, s površinskom temperaturom 3-5 ℃ višom od bijelog lem otpora, ali ima mali utjecaj na ukupno odvođenje topline.

Debljina sloja nikla 3-5μm, debljina sloja zlata 0,05-0,1μm, pH rastvora za prevlačenje 4,8-5,2, temperatura 85-90℃.

Koristi se proces hemijskog mikronagrizanja, s kontroliranom količinom mikronagrizanja od 0,5-1 μm, ili mehanički tretman brušenjem.

Konvencionalni ispitni napon je 1000V AC/1 minuta, a visokonaponske primjene zahtijevaju povećanje na 2000-5000V AC.

Ispod 3oz bakrene folije, preporučuje se gustoća ožičenja s jedne strane ≤15cm²/100cm², a višeslojne ploče moraju uravnotežiti integritet signala i kapacitet nošenja struje.

Stopa izduženja treba biti ≥20% kako bi se osiguralo da ne dođe do loma pod mehaničkim naprezanjem.

±50μm (konvencionalno), a brze ploče je potrebno poboljšati na ±25μm, korištenjem laserskog sistema za pozicioniranje.

Mora izdržati reflow lemljenje na 280℃ tokom 5 sekundi bez stvaranja mjehurića ili pucanja.

Test ljuštenja od 90° koristi se za mjerenje sile ljuštenja po jedinici širine, sa standardom od ≥1,5 N/mm.

Odnos dubine slijepe rupe i prečnika rupe (odnos širine i visine) ≤3:1 kako bi se spriječilo loše punjenje galvanizacijom.

Sadržaj fosfora u sloju elektrolitskog nikla treba kontrolirati na 7%-9% kako bi se osigurala otpornost na koroziju.

Koriste se obložena glodala (kao što je TiAlN premaz), a glodala se redovno zamjenjuju (zamjenjuju se svakih 50-100㎡ obrade).

Kontrolirajte kontinuitet impedanse, smanjite dužinu via Stub-a, koristite diferencijalni prijenos signala i dodajte zaštitni sloj.

±10% (konvencionalno), a visokoprecizne primjene potrebno je kontrolirati unutar ±5%.

Ispitivanje poprečnim rezom je kvalifikovano ako je površina zaprljanosti nakon ljuštenja trake ≤ 5%.

Koristi se bakreni lijevak u obliku mreže (razmak mreže ≤10mil) za uravnoteženje provođenja struje i povrata signala.

Zatezni napon ≤15MPa, tlačni napon ≤10MPa, kako bi se spriječila deformacija bakrene folije.

Nema ostataka smole ili otpada od bušenja, što je potvrđeno metalografskim pregledom presjeka.

Nakon starenja na 85℃/85% relativne vlažnosti tokom 168 sati, razlika u boji ΔE≤3.

Za mjerenje Ra vrijednosti koristi se površinski profiler, a Ra konvencionalne bakrene folije je ≤5μm.

Jedan prolaz od 0,5 mm može prenositi oko 0,5-1 A, a broj prolaza treba odrediti prema stvarnoj potražnji za strujom.

Za mjerenje debljine sloja bakra na različitim pozicijama, s odstupanjem ≤10%, koristi se rendgenski fluorescentni spektrometar (XRF).

Tolerancija obrisnih dimenzija ±0,1 mm, odstupanje ugla ±0,5°.

Uskladite impedanciju terminala, optimizirajte topologiju tragova i smanjite tragove pod pravim uglom i diskontinuitete impedancije.

Lagana oksidacija može se tretirati hemijskim mikronagrizanjem, a jaka oksidacija zahtijeva ponovnu površinsku obradu.

Zatezanje sita 25-35N/cm, pritisak gumene špatule 3-5kg/cm, brzina 30-50mm/s.

Sloj napajanja i sloj uzemljenja su susjedni, signalni slojevi su smješteni u sredini, a ujednačenost debljine medija je kontrolirana.

Koristi se mikro-Vickersov tester tvrdoće, sa razmakom između ispitnih tačaka ≥0,5 mm, a uzima se prosječna vrijednost.

Koristi se pozicioniranje marker tačaka, a odstupanje se detektuje i kompenzuje AOI uređajem.

Nakon 500 trljanja (pritisak od 500 g), nema vidljivog habanja ili izloženosti bakru.

Koristite materijale za međusloj (kao što su termoprovodljive ljepljive folije) ili dizajnirajte utore za ublažavanje naprezanja.

Može se koristiti zaptivanje smolom + površinsko galvaniziranje ili punjenje pastom za lemljenje, a zatim stvrdnjavanje.

Za izračunavanje broja pora po jedinici površine koristi se metoda permeacije plina ili metalografsko mikroskopsko posmatranje.

Prevelika brzina sklona je stvaranju neravnina, a preniska brzina utiče na efikasnost, koju je potrebno prilagoditi debljini bakarne folije.

Povećajte razmak između tragova (pravilo ≥3W), umetnite vodove uzemljenja i optimizirajte alokaciju slojeva usmjeravanja.

Zaostali napon će uzrokovati deformaciju i pucanje bakrene folije, smanjujući dugoročnu pouzdanost.

Lokalni defekti se mogu ručno ponovo odštampati, a defekti velike površine moraju se ponovo odštampati i osušiti.

Razmak između prolaza je ≥20mil, broj se izračunava prema potrošnji struje i simetrično su raspoređeni.

Metoda rendgenske difrakcije ili test prstenastog napona koristi se za kvantificiranje vrijednosti unutrašnjeg napona.

Visoka hrapavost će uzrokovati neravnomjerno galvaniziranje i povećati razliku u debljini bakra u rupi.

Nakon UV testa starenja (500 sati), nema promjene boje ili kredanja.

Tvrdo pozlaćivanje ima vijek trajanja umetanja i vađenja >1000 puta, a proces uranjanja u zlato je oko 50-100 puta.

Cijena slijepih i ukopanih prolaza je 30%-50% veća od cijene prolaznih rupa, a povećanje troškova je značajnije u slučaju debelog bakra.