PCB kuprum tebal

Ia merujuk kepada papan litar bercetak dengan ketebalan kerajang tembaga ≥3oz (105μm), yang digunakan dalam bekalan kuasa berkuasa tinggi, elektronik automotif, dan sebagainya.

Spesifikasi biasa termasuk 3oz, 4oz, 5oz, 6oz, dengan maksimum 20oz.

Kos pembuatan adalah 30%-80% lebih tinggi disebabkan oleh proses pengukiran yang sukar, masa penyaduran elektrik yang lama dan kadar sekerap yang tinggi.

Untuk kerajang tembaga 3oz, konvensional ialah 8mil/8mil, dan proses khas boleh mencapai 5mil/5mil.

Ia memerlukan pemendapan jangka panjang untuk memastikan keseragaman lapisan kuprum. Ketebalan lubang kuprum perlu mencapai 25-75μm, dan perbezaan ketebalan antara bukaan lubang dan dinding mudah berlaku.

Biasanya 0.8-1.2, yang boleh ditingkatkan kepada melebihi 1.5 melalui langkah pengukiran atau pembentukan laser.

Tingkatkan vias pelesapan haba (apertur ≥0.4mm), gunakan bahan konduktif haba berasaskan logam dan reka bentuk lapisan kerajang kuprum kawasan besar.

Untuk kerajang kuprum 1oz, kapasiti pembawa arus pendawaian satu sisi pada kenaikan suhu 10℃ adalah kira-kira 1A/mm, dan 3oz boleh ditingkatkan kepada 2.5-3A/mm.

Lebih tebal kerajang kuprum, lebih teruk fleksibilitinya. Pembengkokan tidak digalakkan untuk saiz melebihi 6oz, dan jejari lenturan minimum untuk 3oz ialah ≥5mm.

Margin lebar garisan ≥20%, apertur minimum ≥0.3mm, ketebalan tembaga lubang ≥25μm, dan meningkatkan ketumpatan titik ujian.

Kelajuan putaran adalah 20%-30% lebih rendah daripada PCB biasa (kira-kira 60,000-80,000 pusingan seminit), dan kadar suapan adalah 0.02-0.04mm/rev.

ENIG sesuai untuk isyarat frekuensi tinggi. OSP mempunyai kos rendah tetapi rintangan pengoksidaan yang lemah. Penyaduran emas keras sesuai untuk penyambung berpasangan tinggi.

Pada jalur frekuensi 10GHz, kehilangan isyarat kerajang kuprum 6oz adalah kira-kira 1.5dB/inci lebih tinggi daripada 1oz.

Reka bentuk kerajang kuprum simetri, suhu laminasi 180-200℃, tekanan 100-150psi, kadar penyejukan ≤3℃/min.

Piawaian IPC ≤12.5μm, isyarat berkelajuan tinggi memerlukan ≤5μm, yang boleh diperbaiki dengan pemendapan kuprum kimia + pengisian penyaduran elektrik.

Purata industri adalah 75%-85%, dan hasil untuk melebihi 6oz mungkin jatuh di bawah 70%.

Kenderaan tenaga baharu (cerucuk pengecas, penyongsang), bekalan kuasa perindustrian, bekalan kuasa pelayan, aeroangkasa dan bidang lain.

Aplikasi voltan tinggi konvensional 0.8-1.2 juta memerlukan 1.5-2 juta, yang perlu menutupi kerajang tembaga untuk mengelakkan rayapan.

Kurangkan proses khas, satukan ketebalan kerajang tembaga, kembangkan saiz kelompok dan elakkan terlalu banyak via buta/terkubur.

Kapasiti rawatan larutan penyaduran kuprum berasid adalah kira-kira 100-150Ah/L, dan kepekatan ion kuprum dan ion klorida perlu dianalisis secara berkala.

Kekuatan pengelupasan ≥1.5N/mm (1oz), 3oz memerlukan ≥2.5N/mm.

Gunakan substrat Tg tinggi (≥170℃), tekanan laminasi seragam, dan tanggalkan serpihan gerudi tepat pada masanya selepas penggerudian.

Suhu larutan etsa alkali 45-55℃, graviti tentu 1.2-1.3, tekanan semburan 0.8-1.2MPa.

Vias perlu ditutup 100% dengan topeng pateri, dan saiz bukaan adalah 0.2-0.3mm lebih besar daripada apertur untuk mengelakkan limpahan pateri.

Perubahan dalam ketebalan kerajang kuprum menyebabkan turun naik impedans. Adalah perlu untuk mensimulasikan dan mengoptimumkan lebar garisan dan ketebalan dielektrik dengan toleransi ±5%.

Proses konvensional ialah 0.3mm, dan penggerudian laser boleh mencapai 0.15mm tetapi dengan kos yang tinggi.

Ia perlu lulus ujian rendaman timah tiga kali 260℃/10s tanpa pemisahan dinding lubang atau pengelupasan kerajang tembaga.

Apabila kekasaran Ra>3μm, kehilangan isyarat meningkat sebanyak 10%-15%, dan kerajang kuprum kekasaran rendah (VLP) diperlukan.

Gunakan reka bentuk kerajang tembaga jejaring, tingkatkan laluan shunt semasa, dan lebar talian laluan utama ≥10mil.

Konvensional ≥4 juta, voltan tinggi memerlukan ≥8 juta untuk mengelakkan kerosakan kilat lampau.

Ketumpatan arus 0.8-1.2A/dm², kawalan kepekatan aditif yang tepat, dan masa penyaduran elektrik adalah 2-3 kali ganda daripada PCB biasa.

Gunakan alat pengukur optik 3D, dengan lengkungan ≤0.7% dan ubah bentuk setempat ≤0.1mm.

Masa rendaman ≤3 saat, sudut pembasahan

Optimumkan reka bentuk panel, kurangkan pembaziran sempadan dan gunakan reka bentuk pengezonan ketebalan kerajang tembaga bertingkat.

Kepekatan ion paladium 0.02-0.05g/L, suhu 30-35℃, masa 10-15 minit untuk memastikan liputan seragam dinding lubang.

Ketebalan dielektrik 1mil boleh menahan kira-kira 500V, dan jarak penebat dan jarak kerajang tembaga perlu direka bentuk mengikut tahap voltan.

Kelembapan penyimpanan ≤40%, suhu ≤25℃, pembungkusan tepat pada masanya selepas rawatan permukaan, menggunakan beg kalis lembapan + bahan pengering.

Kelajuan pemotong penggilingan 25,000-30,000 pusingan seminit, kadar suapan 800-1200mm/min untuk mengelakkan gerinda tepi.

Bakar pada suhu 150-160℃ selama 60-90 minit, kekerasan ≥2H, dan lekatan lulus ujian potongan silang.

Lebar kawasan yang dibahagikan ≥20mil, elakkan sudut lancip, dan sambungkan lapisan kuasa yang berbeza dengan tatasusunan melalui.

Kekerasan Vickers ≥80HV untuk mencegah kerosakan dan kehausan mekanikal.

Proses DES, kepekatan kalium permanganat 80-100g/L, suhu 60-70℃, masa 15-20 minit.

Gunakan bahan dielektrik Dk/Df yang rendah, kawal kekasaran kerajang kuprum dan optimumkan kesinambungan satah bumi.

Penyepuhlindapan selepas laminasi, kekalkan pada suhu 120-150℃ selama 2-3 jam untuk melepaskan tekanan.

Ia perlu tahan lasak jika dilap dengan alkohol isopropil, fluks, dsb., tanpa bengkak atau perubahan warna.

Jarak ≥20mil, elakkan terlalu panas yang padat, dan susun atur bunga plum boleh diguna pakai.

Teknologi penyaduran elektro berdenyut, jarak anod ke papan 10-15cm, dan kerap periksa keterlarutan anod.

Kos penggerudian laser adalah kira-kira 3-5 kali ganda, tetapi dengan ketepatan yang lebih tinggi dan apertur yang lebih kecil.

Kimpalan rendaman perak adalah pantas, ENIG mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi, dan OSP perlu menyelesaikan kimpalan dalam masa 72 jam.

Pilih substrat dengan CTE yang serupa dengan kerajang kuprum (seperti Tg FR-4 yang tinggi dengan CTE kira-kira 14ppm/℃) untuk mengurangkan tekanan haba

Piawaian IPC memerlukan ≤10 liang/cm², dan aplikasi kebolehpercayaan tinggi memerlukan ≤5 liang/cm², yang boleh diperbaiki melalui penyaduran elektrik melalui lubang.

Diameter pad = diameter lubang + 0.6mm (konvensional), dan peningkatan sebanyak 0.1-0.2mm diperlukan dalam bekas kuprum tebal untuk mengimbangi sisihan etsa.

Rintangan pateri hitam mempunyai penyerapan haba yang kuat, dengan suhu permukaan 3-5℃ lebih tinggi daripada rintangan pateri putih, tetapi mempunyai sedikit kesan terhadap pelesapan haba keseluruhan.

Ketebalan lapisan nikel 3-5μm, ketebalan lapisan emas 0.05-0.1μm, larutan penyaduran pH 4.8-5.2, suhu 85-90℃.

Proses pengukiran mikro kimia digunakan, dengan jumlah pengukiran mikro dikawal pada 0.5-1μm, atau rawatan pengisaran mekanikal.

Voltan ujian konvensional ialah 1000V AC/1 minit, dan aplikasi voltan tinggi memerlukan peningkatan kepada 2000-5000V AC.

Di bawah kerajang tembaga 3oz, ketumpatan pendawaian satu sisi disyorkan untuk ≤15cm²/100cm², dan papan berbilang lapisan perlu mengimbangi integriti isyarat dan kapasiti pembawaan arus.

Kadar pemanjangan hendaklah ≥20% untuk memastikan tiada keretakan di bawah tekanan mekanikal.

±50μm (konvensional), dan papan berkelajuan tinggi perlu diperbaiki kepada ±25μm, menggunakan sistem kedudukan laser.

Ia perlu menahan pematerian reflow pada 280℃ selama 5 saat tanpa melepuh atau retak.

Ujian pengelupasan 90° digunakan untuk merekodkan daya pengelupasan per unit lebar, dengan piawaian ≥1.5N/mm.

Nisbah kedalaman lubang buta kepada diameter lubang (nisbah aspek) ≤3:1 untuk mengelakkan pengisian penyaduran elektrik yang lemah.

Kandungan fosforus dalam lapisan penyaduran nikel tanpa elektrolit perlu dikawal pada 7%-9% untuk memastikan ketahanan kakisan.

Pemotong penggilingan bersalut (seperti salutan TiAlN) digunakan, dan pemotong penggilingan diganti secara berkala (digantikan setiap 50-100㎡ pemprosesan).

Kawal kesinambungan impedans, kurangkan melalui panjang Stub, gunakan penghantaran isyarat pembezaan dan tambahkan lapisan perisai.

±10% (konvensional), dan aplikasi berketepatan tinggi perlu dikawal dalam lingkungan ±5%.

Ujian potongan silang, dan ia layak jika kawasan pita pengelupasan selepas pengelupasan adalah ≤5%.

Penuangan kuprum berbentuk grid digunakan (jarak grid ≤10mil) untuk mengimbangi pembawaan arus dan pemulangan isyarat.

Tegasan tegangan ≤15MPa, tegasan mampatan ≤10MPa, untuk mengelakkan ubah bentuk kerajang kuprum.

Tiada sisa resin atau serpihan penggerudian, disahkan oleh pemerhatian keratan metalografi.

Selepas penuaan pada 85℃/85% RH selama 168 jam, perbezaan warna ΔE≤3.

Profil permukaan digunakan untuk mengukur nilai Ra, dan Ra bagi kerajang kuprum konvensional ialah ≤5μm.

Satu via 0.5mm boleh membawa kira-kira 0.5-1A, dan bilangan via perlu ditentukan mengikut permintaan semasa sebenar.

Spektrometer pendarfluor sinar-X (XRF) digunakan untuk mengukur ketebalan lapisan kuprum pada kedudukan yang berbeza, dengan sisihan ≤10%.

Toleransi dimensi garis kasar ±0.1mm, sisihan sudut ±0.5°.

Padankan impedans terminal, optimumkan topologi surih dan kurangkan surih sudut kanan dan ketakselanjaran impedans.

Pengoksidaan ringan boleh dirawat dengan pengetsaan mikro kimia, dan pengoksidaan yang teruk memerlukan rawatan permukaan semula.

Ketegangan skrin 25-35N/cm, tekanan squeegee 3-5kg/cm, kelajuan 30-50mm/s.

Lapisan kuasa dan lapisan tanah bersebelahan, lapisan isyarat diapit di tengah, dan keseragaman ketebalan sederhana dikawal.

Penguji kekerasan mikro-Vickers digunakan, dengan jarak antara titik ujian ≥0.5mm, dan nilai purata diambil.

Penentuan kedudukan titik tanda digunakan, dan sisihan dikesan dan dikompensasikan oleh peranti AOI.

Selepas 500 gosokan (tekanan 500g), tiada kesan haus atau pendedahan kuprum yang jelas.

Gunakan bahan lapisan penimbal (seperti filem pelekat konduktif haba) atau reka bentuk slot pelepasan tekanan.

Penyumbatan resin + penyaduran elektro permukaan boleh digunakan, atau pengisian pes pateri dan kemudian pengawetan.

Kaedah penyerapan gas atau pemerhatian mikroskop metalografi digunakan untuk mengira bilangan liang per unit luas.

Kelajuan yang terlalu tinggi cenderung menghasilkan gerinda, dan kelajuan yang terlalu rendah menjejaskan kecekapan, yang perlu diselaraskan mengikut ketebalan kerajang tembaga.

Tingkatkan jarak surih (peraturan ≥3W), sisipkan garisan perisai bumi dan optimumkan peruntukan lapisan penghalaan.

Tekanan sisa akan menyebabkan ubah bentuk dan keretakan kerajang kuprum, sekali gus mengurangkan kebolehpercayaan jangka panjang.

Kecacatan setempat boleh dicetak semula secara manual, dan kecacatan kawasan besar perlu dicetak semula dan dipulihkan.

Jarak melalui ≥20mil, bilangannya dikira mengikut permintaan arus, dan ia diedarkan secara simetri.

Kaedah pembelauan sinar-X atau ujian cincin tegasan digunakan untuk mengukur nilai tegasan dalaman.

Kekasaran yang tinggi akan menyebabkan penyaduran elektrik yang tidak sekata dan meningkatkan perbezaan ketebalan lubang tembaga.

Selepas ujian penuaan UV (500 jam), tiada perubahan warna atau kesan kapur.

Penyaduran emas keras mempunyai jangka hayat penyisipan dan pengekstrakan >1000 kali, dan proses rendaman emas adalah kira-kira 50-100 kali.

Kos vias buta dan tertimbus adalah 30%-50% lebih tinggi daripada lubang tembus, dan peningkatan kos adalah lebih ketara dalam kes tembaga tebal.