Қалың мыс PCB

Бұл жоғары қуатты қуат көздерінде, автомобиль электроникасында және т.б. қолданылатын мыс фольгасының қалыңдығы ≥3 унция (105 мкм) болатын баспа схемаларына қатысты.

Жалпы сипаттамаларға 3 унция, 4 унция, 5 унция, 6 унция, ең көбі 20 унция кіреді.

Өндіріс құны қиын оюға, ұзақ гальваникалық қаптау уақытына және жоғары сынық жылдамдығына байланысты 30%-80%-ға жоғары.

3 унция мыс фольга үшін дәстүрлі 8 миль/8 миль, ал арнайы процестер 5 миль/5 мильге жетуі мүмкін.

Мыс қабатының біркелкілігін қамтамасыз ету үшін ұзақ мерзімді тұндыру қажет. Тесік мысының қалыңдығы 25-75 мкм жетуі керек, ал тесіктер мен қабырғалар арасында қалыңдық айырмашылықтары болуы мүмкін.

Әдетте 0,8-1,2, оны кезең-кезеңмен ою немесе лазерлік қалыптау арқылы 1,5-тен жоғары деңгейге дейін арттыруға болады.

Жылу тарату жолдарын арттырыңыз (диафрагма ≥0,4 мм), металл негізіндегі жылу өткізгіш материалдарды пайдаланыңыз және үлкен аумақты мыс фольга қабаттарын жобалаңыз.

1 унция мыс фольга үшін бір жақты сымдардың 10 ℃ температура көтерілген кездегі ток өткізу қабілеті шамамен 1 А/мм құрайды, ал 3 унцияны 2,5-3 А/мм дейін арттыруға болады.

Мыс фольгасы неғұрлым қалың болса, икемділігі соғұрлым нашар болады. 6 унциядан жоғары фольгалар үшін иілу ұсынылмайды, ал 3 унция үшін минималды иілу радиусы ≥5 мм.

Сызық енінің шеті ≥20%, минималды тесік ≥0,3 мм, тесік мысының қалыңдығы ≥25 мкм және сынақ нүктелерінің тығыздығын арттырыңыз.

Айналу жылдамдығы кәдімгі баспа платасымен салыстырғанда 20%-30%-ға төмен (минутына шамамен 60 000-80 000 айналым), ал беру жылдамдығы 0,02-0,04 мм/айн.

ENIG жоғары жиілікті сигналдарға жарамды. OSP төмен құны бар, бірақ тотығуға төзімділігі әлсіз. Қатты алтын жалату жоғары қосылатын қосқыштарға жарамды.

10 ГГц жиілік диапазонында 6 унция мыс фольгасының сигнал жоғалуы 1 унцияға қарағанда шамамен 1,5 дБ/дюймге жоғары.

Симметриялы мыс фольга дизайны, ламинация температурасы 180-200℃, қысым 100-150psi, салқындату жылдамдығы ≤3℃/мин.

IPC стандарты ≤12,5 мкм, жоғары жылдамдықты сигналдар ≤5 мкм талап етеді, оны химиялық мыс тұндыру + электродты толтыру арқылы жақсартуға болады.

Салалық орташа көрсеткіш 75%-85% құрайды, ал 6 унциядан жоғары өнімділік 70%-дан төмен түсуі мүмкін.

Жаңа энергия көздері бар көліктер (зарядтау қадалары, инверторлар), өнеркәсіптік қуат көздері, серверлік қуат көздері, аэроғарыш және басқа да салалар.

Дәстүрлі 0,8-1,2 миль, жоғары вольтты қолдану үшін 1,5-2 миль қажет, ол мыс фольгасын жабуы керек, бұл оның сыдырылуын болдырмау үшін қажет.

Арнайы процестерді азайтыңыз, мыс фольгасының қалыңдығын біріктіріңіз, партия мөлшерін кеңейтіңіз және тым көп жасырын/көмілген виаларды болдырмаңыз.

Қышқыл мыс жалату ерітіндісінің өңдеу сыйымдылығы шамамен 100-150 Ач/л құрайды, сондықтан мыс иондары мен хлорид иондарының концентрациясын үнемі талдау қажет.

Қабықтың беріктігі ≥1,5 Н/мм (1 унция), 3 унция үшін ≥2,5 Н/мм қажет.

Жоғары Tg негізін (≥170℃), біркелкі ламинация қысымын пайдаланыңыз және бұрғылаудан кейін бұрғылау қалдықтарын уақтылы алып тастаңыз.

Сілтілік ою ерітіндісінің температурасы 45-55℃, меншікті салмағы 1,2-1,3, бүрку қысымы 0,8-1,2 МПа.

Дәнекердің асып кетуіне жол бермеу үшін тесіктер 100% дәнекерлеу маскасымен жабылуы керек, ал тесік өлшемі тесіктен 0,2-0,3 мм үлкен болуы керек.

Мыс фольгасының қалыңдығының өзгеруі импеданс ауытқуларын тудырады. ±5% төзімділікпен сызық ені мен диэлектрлік қалыңдығын модельдеу және оңтайландыру қажет.

Дәстүрлі әдіс 0,3 мм, ал лазерлік бұрғылау 0,15 мм-ге жетуі мүмкін, бірақ құны жоғары.

Ол тесік қабырғаларын бөлмей немесе мыс фольгасын қабыршақтамай, 260℃/10s үш рет қалайыға батыру сынағынан өтуі керек.

Кедір-бұдырлығы Ra>3μm болғанда, сигнал шығыны 10%-15%-ға артады, сондықтан кедір-бұдырлығы төмен мыс фольгасы (VLP) қажет.

Торлы мыс фольга дизайнын қабылдаңыз, ағымдағы шунт жолдарын және негізгі жолдардың енін ≥10 мильге арттырыңыз.

Дәстүрлі ≥4 миль, жоғары кернеу кезінде жарқылдың бұзылуын болдырмау үшін ≥8 миль қажет.

Ток тығыздығы 0,8-1,2 А/дм², қоспа концентрациясын дәл бақылау және гальваникалық қаптау уақыты кәдімгі PCB-ге қарағанда 2-3 есе көп.

Деформациясы ≤0,7% және жергілікті деформациясы ≤0,1 мм болатын 3D оптикалық өлшеу құралын пайдаланыңыз.

Батыру уақыты ≤3 секунд, сулану бұрышы

Панель дизайнын оңтайландырыңыз, жиек қалдықтарын азайтыңыз және мыс фольга қалыңдығын аймақтау бойынша сатылы дизайнды қолданыңыз.

Палладий ионының концентрациясы 0,02-0,05 г/л, температурасы 30-35℃, тесік қабырғасының біркелкі жабылуын қамтамасыз ету үшін уақыт 10-15 минут.

1 миль диэлектрлік қалыңдығы шамамен 500 В кернеуге төтеп бере алады, ал оқшаулау аралығы мен мыс фольга аралығы кернеу деңгейіне сәйкес жобалануы керек.

Сақтау ылғалдылығы ≤40%, температурасы ≤25℃, бетін өңдегеннен кейін уақтылы қаптамалау, ылғалға төзімді пакеттер мен құрғатқыштарды қолдану.

Фрезерлеу кескішінің жылдамдығы минутына 25 000-30 000 айналым, жиектердің сызаттарының алдын алу үшін беру жылдамдығы минутына 800-1200 мм.

150-160°C температурада 60-90 минут пісіріңіз, қаттылығы ≥2H, ал адгезия көлденең кесу сынағынан өтеді.

Бөлінген аумақтың ені ≥20 миль, өткір бұрыштардан аулақ болыңыз және әртүрлі қуат қабаттарын массивтер арқылы қосыңыз.

Механикалық зақымдану мен тозуды болдырмау үшін Виккерс қаттылығы ≥80HV.

DES процесі, калий перманганатының концентрациясы 80-100 г/л, температурасы 60-70℃, уақыты 15-20 минут.

Төмен Dk/Df диэлектрлік материалдарын пайдаланыңыз, мыс фольгасының кедір-бұдырлығын бақылаңыз және жерге тұйықталудың үздіксіздігін оңтайландырыңыз.

Ламинациядан кейін күйдіру, стрессті босату үшін 120-150 ℃ температурада 2-3 сағат ұстау.

Ол изопропил спиртімен, флюспен және т.б. сүртуге төзімді болуы керек, ісінбей немесе түссізденбейді.

≥20 миль қашықтықта, тығыз қызып кетуден аулақ болыңыз және қара өрік гүлінің орналасуын қабылдауға болады.

Импульсті гальваникалық қаптау технологиясы, анод пен тақта арасындағы қашықтық 10-15 см және анодтың ерігіштігін үнемі тексеріп отырыңыз.

Лазерлік бұрғылау құны шамамен 3-5 есе, бірақ дәлдігі жоғары және диафрагмасы кішірек.

Күміске батырылған дәнекерлеу жылдам, ENIG жоғары сенімділікке ие және OSP дәнекерлеуді 72 сағат ішінде аяқтауы керек.

Термиялық кернеуді азайту үшін мыс фольгаға ұқсас CTE бар субстратты таңдаңыз (мысалы, шамамен 14 ppm/℃ CTE бар жоғары Tg FR-4)

IPC стандарты ≤10 тесік/см² талап етеді, ал жоғары сенімділіктегі қолданбалар ≤5 тесік/см² талап етеді, мұны тесік арқылы электродтау арқылы жақсартуға болады.

Жастықша диаметрі = тесік диаметрі + 0,6 мм (кәдімгі), ал қалың мыс корпустарда ою ауытқуын өтеу үшін 0,1-0,2 мм-ге арттыру қажет.

Қара дәнекерлеу кедергісі жылуды жақсы сіңіреді, бетінің температурасы ақ дәнекерлеу кедергісіне қарағанда 3-5℃ жоғары, бірақ жалпы жылудың таралуына аз әсер етеді.

Никель қабатының қалыңдығы 3-5 мкм, алтын қабатының қалыңдығы 0,05-0,1 мкм, қаптау ерітіндісінің рН 4,8-5,2, температурасы 85-90℃.

Химиялық микроөңдеу процесі қолданылады, микроөңдеу мөлшері 0,5-1 мкм деңгейінде бақыланады немесе механикалық ұнтақтау өңделеді.

Дәстүрлі сынақ кернеуі 1000 В айнымалы ток/1 минут, ал жоғары вольтты қолдану үшін 2000-5000 В айнымалы токқа дейін арттыру қажет.

3 унция мыс фольга астында бір жақты сымдардың тығыздығы ≤15 см²/100 см² болуы ұсынылады, ал көп қабатты тақталар сигнал тұтастығы мен ток өткізу қабілетін теңестіруі керек.

Механикалық кернеу кезінде сынудың болмауын қамтамасыз ету үшін созылу жылдамдығы ≥20% болуы керек.

±50 мкм (дәстүрлі), ал жоғары жылдамдықты тақталарды лазерлік позициялау жүйесін пайдаланып ±25 мкм дейін жақсарту қажет.

Ол 280°C температурада 5 секунд бойы көпіршіктенбей немесе жарылмай қайта ағып тұрған дәнекерлеуге төтеп беруі керек.

90° қабыршақтау сынағы стандартты ≥1,5 Н/мм мәнімен бірлік еніне шаққандағы қабыршақтау күшін жазу үшін қолданылады.

Нашар электродты толтыруды болдырмау үшін соқыр тесік тереңдігінің тесік диаметріне қатынасы (пропорциясы) ≤3:1.

Коррозияға төзімділікті қамтамасыз ету үшін электролитсіз никельмен қаптау қабатындағы фосфор мөлшері 7%-9% деңгейінде бақылануы керек.

Қапталған фрезерлік кескіштер (мысалы, TiAlN жабыны) қолданылады, ал фрезерлік кескіштер үнемі ауыстырылады (әр 50-100м² өңдеу сайын ауыстырылады).

Импеданс үздіксіздігін басқарыңыз, Stub ұзындығын азайтыңыз, дифференциалды сигнал беруді пайдаланыңыз және экрандау қабатын қосыңыз.

±10% (дәстүрлі), ал жоғары дәлдіктегі қолданбаларды ±5% шегінде басқару қажет.

Көлденең кесу сынағы, егер таспаны қабыршақтағаннан кейінгі 脱落 аймағы ≤5% болса, ол жарамды деп саналады.

Ток өткізгіштігі мен сигнал қайтарылуын теңестіру үшін тор тәрізді мыс құю қолданылады (тор аралығы ≤10 миль).

Мыс фольгасының деформациясын болдырмау үшін созылу кернеуі ≤15 МПа, қысу кернеуі ≤10 МПа.

Металлографиялық қима бақылауымен расталған шайыр қалдығы немесе бұрғылау қалдықтары жоқ.

85℃/85% RH температурада 168 сағат бойы қартаюдан кейін түс айырмашылығы ΔE≤3.

Ra мәнін өлшеу үшін беттік профильдеуіш қолданылады, ал кәдімгі мыс фольгасының Ra мәні ≤5 мкм.

0,5 мм өткізгіш шамамен 0,5-1 А ток өткізе алады, ал өткізгіштер санын нақты ағымдағы сұранысқа сәйкес анықтау қажет.

Мыс қабатының қалыңдығын әртүрлі позицияларда өлшеу үшін рентгендік флуоресценциялық спектрометр (XRF) қолданылады, ауытқуы ≤10%.

Контур өлшемінің төзімділігі ±0,1 мм, бұрыштың ауытқуы ±0,5°.

Терминалдың кедергісін сәйкестендіріңіз, із топологиясын оңтайландырыңыз және тік бұрышты іздерді және кедергі үзілістерін азайтыңыз.

Аздап тотығуды химиялық микроөңдеумен өңдеуге болады, ал қатты тотығу бетті қайта өңдеуді қажет етеді.

Тордың керілуі 25-35Н/см, сквиж қысымы 3-5кг/см, жылдамдығы 30-50мм/с.

Қуат қабаты мен жер қабаты іргелес орналасқан, сигнал қабаттары ортасында орналасқан және орташа қалыңдықтың біркелкілігі бақыланады.

Микро-Виккерс қаттылық өлшегіші қолданылады, сынақ нүктелері арасындағы қашықтық ≥0,5 мм және орташа мән алынады.

Белгілеу нүктесін орналастыру қолданылады, ал ауытқу AOI құрылғысымен анықталады және өтеледі.

500 рет үйкелегеннен кейін (500 г қысыммен) айқын тозу немесе мыстың әсері байқалмайды.

Буферлік қабат материалдарын (мысалы, жылу өткізгіш желім пленкаларын) пайдаланыңыз немесе кернеуді азайтатын саңылауларды жобалаңыз.

Шайырмен толтыру + беткі қабатты гальваникалық қаптауды немесе дәнекерлеу пастасын толтырып, содан кейін қатайтуды қолдануға болады.

Газ өткізгіштік әдісі немесе металлографиялық микроскоптық бақылау бірлік ауданға шаққандағы тесіктер санын есептеу үшін қолданылады.

Тым жоғары жылдамдық қылшықтардың пайда болуына бейім, ал тым төмен жылдамдық тиімділікке әсер етеді, оны мыс фольгасының қалыңдығына сәйкес реттеу қажет.

Бақылау аралығын арттырыңыз (≥3W ережесі), жерге тұйықтау қалқан сызықтарын енгізіңіз және бағыттау қабатын бөлуді оңтайландырыңыз.

Қалдық кернеу мыс фольгасының деформациясы мен жарылуына әкеліп соғады, бұл ұзақ мерзімді сенімділікті төмендетеді.

Жергілікті ақауларды қолмен қайта басып шығаруға болады, ал үлкен аумақтағы ақауларды қайта басып шығарып, емдеу қажет.

Өткізу аралығы ≥20 миль, саны ток өткізгіш сұранысқа сәйкес есептеледі және олар симметриялы түрде таралған.

Ішкі кернеу мәнін сандық анықтау үшін рентгендік дифракция әдісі немесе кернеу сақинасын сынау қолданылады.

Жоғары кедір-бұдырлық біркелкі емес гальваникалық қаптаманы тудырады және тесік мысының қалыңдық айырмашылығын арттырады.

УК қартаю сынағынан кейін (500 сағат) түссіздену немесе борлану болмайды.

Қатты алтын жалатудың енгізу және шығару мерзімі >1000 есе, ал батыру алтын процесі шамамен 50-100 есе.

Соқыр және көмілген өткізгіштердің құны тесіктер арқылы өткізілетін өткізгіштерге қарағанда 30%-50%-ға жоғары, ал қалың мыс жағдайында шығынның өсуі айтарлықтай байқалады.