Debela bakrena PCB

Odnosi se na tiskane 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 jetkanja, dugog vremena galvanizacije i visoke stope otpada.

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

Za osiguranje ujednačenosti sloja bakra potrebno je dugotrajno nanošenje. Debljina bakra u rupi mora doseći 25-75 μm, a razlike u debljini između otvora rupe i stijenki su sklone pojavi.

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

Povećajte odvođenje topline kroz otvore (otvor ≥0,4 mm), koristite toplinski vodljive 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 može se povećati na 2,5-3 A/mm.

Što je bakrena folija deblja, to je fleksibilnost lošija. Savijanje se ne preporučuje za debljine iznad 6 oz, a minimalni radijus savijanja za debljine 3 oz je ≥5 mm.

Margina širine linije ≥20%, minimalni otvor blende ≥0,3 mm, debljina bakrene rupe ≥25 μm i povećanje gustoće ispitnih točaka.

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 prikladan za visokofrekventne signale. OSP ima nisku cijenu, ali slabu otpornost na oksidaciju. Tvrda pozlata je prikladna za konektore s visokim utikačem.

Na frekvencijskom pojasu od 10 GHz, gubitak signala bakrene folije od 6 unci (170 g) je oko 1,5 dB/inč (28 g) veći od gubitka signala bakrene folije od 1 unce (30 g).

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

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

Prosjek u industriji je 75%-85%, a prinos za više od 170 ml može pasti ispod 70%.

Nova energetska vozila (punjačnice, pretvarači), industrijski izvori napajanja, izvori napajanja za servere, zrakoplovstvo 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 obrade kisele otopine za bakrenje je oko 100-150 Ah/L, a koncentracije bakrenih iona i kloridnih iona potrebno je redovito analizirati.

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

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

Temperatura alkalne otopine za jetkanje 45-55 ℃, specifična težina 1,2-1,3, tlak prskanja 0,8-1,2 MPa.

Prolazne cijevi moraju biti 100% prekrivene maskom za lemljenje, a veličina otvora je 0,2-0,3 mm veća od aperture kako bi se spriječilo prelijevanje lema.

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

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

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

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

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

Konvencionalni ≥4 mil, visoki napon zahtijeva ≥8 mil kako bi se spriječio proboj preskokom.

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

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

Vrijeme uranjanja ≤3 sekunde, kut vlaženja

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

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

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

Vlažnost pri skladištenju ≤40%, temperatura ≤25 ℃, pravovremeno pakiranje 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 za sprječavanje neravnina na rubovima.

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

Širina podijeljenog područja ≥20 mil, izbjegavajte oštre kutove i povežite različite slojeve napajanja s via nizovima.

Tvrdoća po Vickersu ≥80HV kako bi se spriječila mehanička oštećenja i habanje.

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

Koristite dielektrične materijale s niskim Dk/Df omjerom, kontrolirajte hrapavost bakrene folije i optimizirajte kontinuitet uzemljene ravnine.

Žarenje nakon laminiranja, držanje na 120-150℃ tijekom 2-3 sata radi otpuštanja naprezanja.

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

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

Tehnologija pulsirajućeg galvaniziranja, razmak između anode i ploče 10-15 cm, te redovito 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 unutar 72 sata.

Odaberite podlogu s CTE-om sličnim onome bakrene folije (kao što je FR-4 s visokim Tg-om i CTE-om od oko 14 ppm/℃) kako biste smanjili toplinsko naprezanje.

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

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

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

Koristi se kemijski postupak mikronagrizanja, s kontroliranom količinom mikronagrizanja od 0,5-1 μm, ili mehanička obrada brušenjem.

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

Ispod bakrene folije debljine 90 ml, preporučuje se gustoća ožičenja s jedne strane ≤15 cm²/100 cm², a višeslojne ploče moraju uravnotežiti integritet signala i nosivost struje.

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

±50μm (konvencionalno), a brze ploče potrebno je poboljšati na ±25μm, korištenjem laserskog sustava pozicioniranja.

Mora izdržati lemljenje reflowom na 280℃ tijekom 5 sekundi bez stvaranja mjehurića ili pucanja.

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

Omjer dubine slijepe rupe i promjera rupe (omjer stranica) ≤3:1 kako bi se spriječilo loše punjenje galvanizacijom.

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

Koriste se obložene glodalice (kao što je TiAlN premaz), a glodalice se redovito zamjenjuju (zamjenjuju se svakih 50-100㎡ obrade).

Kontrolirajte kontinuitet impedancije, smanjite duljinu 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 kvalificirano ako je površina 脱落 nakon ljuštenja trake ≤ 5%.

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

Vlačna napetost ≤15 MPa, tlačna napetost ≤10 MPa, kako bi se spriječila deformacija bakrene folije.

Nema ostataka smole ili krhotina od bušenja, što je potvrđeno metalografskim promatranjem presjeka.

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

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

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 položajima, s odstupanjem ≤10%, koristi se rendgenski fluorescentni spektrometar (XRF).

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

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

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

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

Sloj napajanja i sloj uzemljenja su susjedni, signalni slojevi su u sredini, a kontrolira se ujednačenost debljine medija.

Koristi se mikro-Vickersov mjerač tvrdoće, s razmakom između ispitnih točaka ≥0,5 mm, a uzima se prosječna vrijednost.

Koristi se pozicioniranje markernih točaka, a odstupanje se detektira i kompenzira AOI uređajem.

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

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

Može se koristiti zatvaranje smolom + površinsko galvaniziranje ili punjenje pastom za lemljenje i zatim stvrdnjavanje.

Za izračun broja pora po jedinici površine koristi se metoda permeacije plina ili metalografsko mikroskopsko promatranje.

Prevelika brzina sklona je stvaranju neravnina, a preniska brzina utječe na učinkovitost, koju je potrebno prilagoditi debljini bakrene folije.

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

Zaostalo naprezanje uzrokovat će deformaciju i pucanje bakrene folije, smanjujući dugoročnu pouzdanost.

Lokalni nedostaci mogu se ručno ponovno ispisati, a nedostaci velike površine moraju se ponovno ispisati i osušiti.

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

Za kvantificiranje vrijednosti unutarnjeg naprezanja koristi se metoda rendgenske difrakcije ili ispitivanje prstenastog naprezanja.

Visoka hrapavost uzrokovat će 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 cijene je značajnije u slučaju debelog bakra.