PCB gros din cupru

Se referă la plăci cu circuite imprimate cu grosimea foliei de cupru ≥3 oz (105 μm), utilizate în surse de alimentare de mare putere, electronică auto etc.

Specificațiile comune includ 3 oz, 4 oz, 5 oz, 6 oz, cu un maxim de 20 oz.

Costul de fabricație este cu 30%-80% mai mare din cauza gravării dificile, a timpului lung de galvanizare și a ratei mari de resturi.

Pentru folia de cupru de 3 oz, grosimea convențională este de 8 mil/8 mil, iar prin procese speciale se poate obține 5 mil/5 mil.

Necesită o depunere pe termen lung pentru a asigura uniformitatea stratului de cupru. Grosimea cuprului din gaură trebuie să atingă 25-75 μm, fiind posibilă apariția unor diferențe de grosime între deschiderile și pereți.

În mod normal 0,8-1,2, care poate fi crescută la peste 1,5 prin gravare în trepte sau formare cu laser.

Măriți canalele de disipare a căldurii (diafragmă ≥0,4 mm), utilizați materiale termoconductoare pe bază de metal și proiectați straturi de folie de cupru cu suprafață mare.

Pentru o folie de cupru de 1 uncie, capacitatea de curent a unui cablu unilateral la o creștere a temperaturii de 10 ℃ este de aproximativ 1 A/mm², iar pentru o folie de 3 uncii poate fi crescută la 2,5-3 A/mm².

Cu cât folia de cupru este mai groasă, cu atât flexibilitatea este mai scăzută. Îndoirea nu este recomandată pentru suprafețe peste 6 uncii, iar raza minimă de îndoire pentru 3 uncii este ≥5 mm.

Marginea lățimii liniei ≥20%, diafragma minimă ≥0,3 mm, grosimea cuprului găurii ≥25 μm și creșterea densității punctelor de testare.

Viteza de rotație este cu 20%-30% mai mică decât cea a PCB-urilor obișnuite (aproximativ 60.000-80.000 de rotații pe minut), iar viteza de avans este de 0,02-0,04 mm/rotație.

ENIG este potrivit pentru semnale de înaltă frecvență. OSP are un cost redus, dar o rezistență slabă la oxidare. Placarea cu aur dură este potrivită pentru conectori cu conectare rapidă.

În banda de frecvență de 10 GHz, pierderea de semnal a foliei de cupru de 6 oz este cu aproximativ 1,5 dB/inch mai mare decât cea a unei folii de 1 oz.

Design simetric din folie de cupru, temperatură de laminare 180-200℃, presiune 100-150psi, viteză de răcire ≤3℃/min.

Standardul IPC ≤12,5 μm, semnalele de mare viteză necesită ≤5 μm, ceea ce poate fi îmbunătățit prin depunere chimică de cupru + umplere prin galvanizare.

Media industriei este de 75%-85%, iar randamentul pentru peste 6 uncii poate scădea sub 70%.

Vehicule cu energie nouă (piloane de încărcare, invertoare), surse de alimentare industriale, surse de alimentare pentru servere, industria aerospațială și alte domenii.

Aplicațiile convenționale de înaltă tensiune, cu o grosime de 0,8-1,2 mil, necesită o grosime de 1,5-2 mil, suficientă pentru a acoperi folia de cupru și a preveni infiltrarea.

Reduceți procesele speciale, unificați grosimea foliei de cupru, extindeți dimensiunea lotului și evitați prea multe fire de contact oarbe/îngropate.

Capacitatea de tratare a soluției acide de cupraj este de aproximativ 100-150 Ah/L, iar concentrațiile de ioni de cupru și ioni de clorură trebuie analizate periodic.

Rezistență la decojire ≥1,5 N/mm (1 oz), 3 oz necesită ≥2,5 N/mm.

Folosiți un substrat cu Tg ridicat (≥170℃), o presiune uniformă de laminare și îndepărtați la timp resturile de burghiu după găurire.

Temperatura soluției alcaline de gravare 45-55 ℃, greutate specifică 1,2-1,3, presiunea de pulverizare 0,8-1,2 MPa.

Vias-urile trebuie acoperite 100% cu mască de lipire, iar dimensiunea deschiderii trebuie să fie cu 0,2-0,3 mm mai mare decât diafragma pentru a preveni revărsarea lipiturii.

Modificările grosimii foliei de cupru provoacă fluctuații de impedanță. Este necesar să se simuleze și să se optimizeze lățimea liniei și grosimea dielectricului cu o toleranță de ±5%.

Procesul convențional este de 0,3 mm, iar găurirea cu laser poate ajunge la 0,15 mm, dar cu un cost ridicat.

Trebuie să treacă testul de imersie în staniu de trei ori la 260 ℃/10 s fără separarea peretelui găurii sau decojirea foliei de cupru.

Când rugozitatea Ra > 3 μm, pierderea de semnal crește cu 10%-15% și este necesară o folie de cupru cu rugozitate redusă (VLP).

Adoptați un design cu folie de cupru tip plasă, măriți căile de șuntare curente și lățimea liniei căilor cheie ≥10 mil.

Convențional ≥4mil, tensiunea înaltă necesită ≥8mil pentru a preveni descărcarea prin conturnare.

Densitatea de curent 0,8-1,2A/dm², controlul precis al concentrației de aditivi, iar timpul de galvanizare este de 2-3 ori mai mare decât cel al PCB-urilor obișnuite.

Utilizați un instrument de măsurare optic 3D, cu deformare ≤0,7% și deformare locală ≤0,1 mm.

Timp de imersie ≤3 secunde, unghi de umectare

Optimizați designul panoului, reduceți risipa de la margini și adoptați un design de zonare în trepte cu grosimea foliei de cupru.

Concentrația ionilor de paladiu 0,02-0,05 g/L, temperatura 30-35 ℃, timpul de aplicare 10-15 minute pentru a asigura o acoperire uniformă a peretelui găurii.

O grosime a dielectricului de 1 mil poate rezista la aproximativ 500V, iar distanța dintre izolație și folie de cupru trebuie proiectate în funcție de nivelul de tensiune.

Umiditate de depozitare ≤40%, temperatură ≤25℃, ambalare la timp după tratarea suprafeței, folosind pungi rezistente la umiditate + desicanți.

Viteza frezei 25.000-30.000 rotații pe minut, avans 800-1200 mm/min pentru a preveni bavurile pe muchii.

Se coace la 150-160℃ timp de 60-90 de minute, duritatea ≥2H și aderența trece testul de tăiere transversală.

Lățimea zonei divizate ≥20mil, evitați unghiurile ascuțite și conectați diferite straturi de alimentare cu matrice de fire de rețea (via arrays).

Duritate Vickers ≥80HV pentru a preveni deteriorarea mecanică și uzura.

Procedeu DES, concentrație de permanganat de potasiu 80-100g/L, temperatură 60-70℃, timp 15-20 minute.

Folosiți materiale dielectrice cu Dk/Df scăzut, controlați rugozitatea foliei de cupru și optimizați continuitatea planului de masă.

Recoacere după laminare, menținere la 120-150 ℃ timp de 2-3 ore pentru a elibera tensiunea.

Trebuie să reziste la ștergerea cu alcool izopropilic, flux etc., fără a se umfla sau decolora.

Spațiere ≥20mil, pentru a evita supraîncălzirea densă și se poate adopta un aspect de floare de prun.

Tehnologie de galvanizare pulsată, distanță anod-placă de 10-15 cm și verificare regulată a solubilității anozilor.

Costul găuririi cu laser este de aproximativ 3-5 ori, dar cu o precizie mai mare și o diafragmă mai mică.

Sudarea prin imersie a argintului este rapidă, ENIG are o fiabilitate ridicată, iar OSP trebuie să finalizeze sudarea în termen de 72 de ore.

Selectați un substrat cu un CTE similar cu cel al foliei de cupru (cum ar fi FR-4 Tg ridicat cu un CTE de aproximativ 14 ppm/℃) pentru a reduce stresul termic.

Standardul IPC necesită ≤10 pori/cm², iar aplicațiile cu fiabilitate ridicată necesită ≤5 pori/cm², valoare care poate fi îmbunătățită prin galvanizare prin găuri străpunse.

Diametrul plăcuței = diametrul găurii + 0,6 mm (convențional), iar în carcasele groase de cupru este necesară o creștere de 0,1-0,2 mm pentru a compensa abaterea de gravare.

Rezistenta neagră la lipire are o absorbție puternică a căldurii, cu o temperatură a suprafeței cu 3-5 ℃ mai mare decât rezistența albă la lipire, dar are un impact redus asupra disipării generale a căldurii.

Grosimea stratului de nichel 3-5 μm, grosimea stratului de aur 0,05-0,1 μm, pH-ul soluției de placare 4,8-5,2, temperatura 85-90 ℃.

Se utilizează un procedeu de microgravare chimică, cu cantitatea de microgravare controlată la 0,5-1 μm, sau un tratament de șlefuire mecanică.

Tensiunea de testare convențională este de 1000V AC/1 minut, iar aplicațiile de înaltă tensiune necesită o creștere la 2000-5000V AC.

Sub o folie de cupru de 3 oz, densitatea cablurilor pe o singură față este recomandată să fie ≤15 cm²/100 cm², iar plăcile multistrat trebuie să echilibreze integritatea semnalului și capacitatea de transport a curentului.

Rata de alungire trebuie să fie ≥20% pentru a se asigura că nu se produc fracturi sub stres mecanic.

±50 μm (convențional), iar plăcile de mare viteză trebuie îmbunătățite la ±25 μm, utilizând un sistem de poziționare cu laser.

Trebuie să reziste la lipirea prin reflow la 280℃ timp de 5 secunde fără a se forma bășici sau a crăpa.

Testul de decojire la 90° este utilizat pentru a înregistra forța de decojire pe unitatea de lățime, standardul fiind ≥1,5 N/mm.

Raportul dintre adâncimea găurii înfundate și diametrul găurii (raportul de aspect) ≤3:1 pentru a preveni umplerea deficitară a galvanizării.

Conținutul de fosfor din stratul de nichelare electrolitică trebuie controlat la 7%-9% pentru a asigura rezistența la coroziune.

Se utilizează freze acoperite (cum ar fi acoperirea cu TiAlN), iar frezele sunt înlocuite periodic (înlocuite la fiecare 50-100 m² de prelucrare).

Controlați continuitatea impedanței, reduceți lungimea stub-ului de interfață, utilizați transmisia diferențială a semnalului și adăugați un strat de ecranare.

±10% (convențional), iar aplicațiile de înaltă precizie trebuie controlate în limita a ±5%.

Test de tăiere transversală, acesta fiind calificat dacă suprafața de tăiere după dezlipirea benzii este ≤5%.

Se utilizează turnarea cuprului în formă de grilă (spațierea grilei ≤10 mil) pentru a echilibra curentul transportat și returul semnalului.

Tensiune de tracțiune ≤15MPa, tensiune de compresiune ≤10MPa, pentru a preveni deformarea foliei de cupru.

Fără reziduuri de rășină sau resturi de foraj, confirmat prin observarea în secțiune metalografică.

După îmbătrânire la 85℃/85% RH timp de 168 de ore, diferența de culoare ΔE≤3.

Un profilator de suprafață este utilizat pentru a măsura valoarea Ra, iar Ra foliei convenționale de cupru este ≤5 μm.

O singură fibră de 0,5 mm poate transporta aproximativ 0,5-1 A, iar numărul de fire trebuie determinat în funcție de cererea reală de curent.

Un spectrometru de fluorescență cu raze X (XRF) este utilizat pentru a măsura grosimea stratului de cupru în diferite poziții, cu o abatere ≤10%.

Toleranță dimensiune contur ±0,1 mm, abatere unghiulară ±0,5°.

Potriviți impedanța terminalului, optimizați topologia traseului și reduceți traseele în unghi drept și discontinuitățile impedanței.

Oxidarea ușoară poate fi tratată cu micro-gravare chimică, iar oxidarea severă necesită tratament de refacere a suprafeței.

Tensiune site 25-35N/cm, presiune racletă 3-5kg/cm, viteză 30-50mm/s.

Stratul de putere și stratul de sol sunt adiacente, straturile de semnal sunt intercalate la mijloc, iar uniformitatea grosimii mediului este controlată.

Se utilizează un duritor micro-Vickers, cu distanța dintre punctele de testare ≥0,5 mm, iar valoarea medie se ia.

Se utilizează poziționarea punctului de marcaj, iar abaterea este detectată și compensată de un dispozitiv AOI.

După 500 de frecări (presiune de 500 g), nu există uzură evidentă sau expunere la cupru.

Folosiți materiale pentru straturi tampon (cum ar fi pelicule adezive termoconductoare) sau proiectați fante pentru detensionare.

Se poate utiliza umplerea cu rășină + galvanizarea suprafeței sau umplerea cu pastă de lipit și apoi întărirea.

Metoda de permeație a gazelor sau observarea la microscopul metalografic este utilizată pentru a calcula numărul de pori pe unitatea de suprafață.

O viteză prea mare este predispusă la producerea de bavuri, iar o viteză prea mică afectează eficiența, care trebuie ajustată în funcție de grosimea foliei de cupru.

Măriți distanța dintre trasee (regula ≥3W), introduceți linii de ecranare a împământării și optimizați alocarea stratului de rutare.

Tensiunea reziduală va provoca deformarea și fisurarea foliei de cupru, reducând fiabilitatea pe termen lung.

Defectele locale pot fi reimprimate manual, iar defectele pe suprafețe mari trebuie reimprimate și corectate.

Spațierea dintre fire este ≥20mil, numărul fiind calculat în funcție de cererea de curent, iar acestea sunt distribuite simetric.

Metoda de difracție cu raze X sau testul cu inel de stres este utilizată pentru cuantificarea valorii tensiunii interne.

Rugozitatea ridicată va cauza o galvanizare neuniformă și va crește diferența de grosime a cuprului din gaură.

După testul de îmbătrânire UV (500 de ore), nu există decolorare sau formare de cretă.

Placarea cu aur dură are o durată de viață la inserție și extracție de >1000 de ori, iar procesul de imersie a aurului este de aproximativ 50-100 de ori.

Costul găurilor de acces oarbe și îngropate este cu 30%-50% mai mare decât cel al găurilor străpunse, iar creșterea costurilor este mai semnificativă în cazul cuprului gros.