Дебела бакарна ПЦБ

Односи се на штампане плоче са дебљином бакарне фолије ≥3oz (105μm), које се користе у напајањима велике снаге, аутомобилској електроници итд.

Уобичајене спецификације укључују 3oz, 4oz, 5oz, 6oz, са максимумом од 20oz.

Трошкови производње су 30%-80% већи због тешког нагризања, дугог времена галванизације и велике стопе отпада.

За бакарну фолију од 3oz, конвенционална је 8mil/8mil, а посебни процеси могу постићи 5mil/5mil.

Потребно је дуготрајно наношење како би се осигурала једнообразност слоја бакра. Дебљина бакра у отвору треба да достигне 25-75μm, а разлике у дебљини између отвора отвора и зидова су склоне појави.

Нормално 0,8-1,2, што се може повећати на преко 1,5 постепеним нагризањем или ласерским обликовањем.

Повећајте дисипацију топлоте кроз отворе (отвор ≥0,4 мм), користите топлотно проводљиве материјале на бази метала и дизајнирајте слојеве бакарне фолије велике површине.

За бакарну фолију дебљине 28 грама, носивост струје једностраног ожичења при порасту температуре од 10 ℃ је око 1 А/мм, а за 90 грама може се повећати на 2,5-3 А/мм.

Што је бакарна фолија дебља, то је флексибилност лошија. Савијање се не препоручује за дебљине преко 6oz, а минимални радијус савијања за 3oz је ≥5mm.

Маргина ширине линије ≥20%, минимални отвор бленде ≥0,3 мм, дебљина бакра рупе ≥25 μм и повећање густине тестних тачака.

Брзина ротације је 20%-30% нижа од брзине обртаја обичне ПЦБ плоче (око 60.000-80.000 обртаја у минути), а брзина померања је 0,02-0,04 мм/окрет.

ENIG је погодан за високофреквентне сигнале. OSP има ниску цену, али слабу отпорност на оксидацију. Тврдо позлаћивање је погодно за конекторе са високим бројем конектора.

На фреквентном опсегу од 10 GHz, губитак сигнала бакарне фолије од 6 oz је око 1,5 dB/inch већи од оног од 1 oz.

Симетрични дизајн бакарне фолије, температура ламинације 180-200℃, притисак 100-150psi, брзина хлађења ≤3℃/мин.

IPC стандард ≤12,5μm, за сигнале велике брзине је потребно ≤5μm, што се може побољшати хемијским таложењем бакра + галванизацијом.

Просек у индустрији је 75%-85%, а принос за преко 170 грама може пасти испод 70%.

Нова енергетска возила (пуњачи, инвертори), индустријска напајања, напајања за сервере, ваздухопловство и друге области.

Конвенционалне примене високог напона од 0,8-1,2 мила захтевају 1,5-2 мила, што треба да покрије бакарну фолију како би се спречило пузање.

Смањите број посебних процеса, уједначите дебљину бакарне фолије, проширите величину серије и избегавајте превише слепих/укопаних отвора.

Капацитет третмана киселим раствором за бакарење је око 100-150 Ah/L, а концентрације јона бакра и хлоридних јона треба редовно анализирати.

Чврстоћа љуштења ≥1,5 N/mm (1 oz), за 3 oz је потребно ≥2,5 N/mm.

Користите подлогу са високом Tg вредношћу (≥170℃), равномерни притисак ламинације и благовремено уклоните остатке бушења након бушења.

Температура алкалног раствора за нагризање 45-55℃, специфична тежина 1,2-1,3, притисак прскања 0,8-1,2MPa.

Пролази морају бити 100% прекривени маском за лемљење, а величина отвора је 0,2-0,3 мм већа од бленде како би се спречило преливање лема.

Промене дебљине бакарне фолије изазивају флуктуације импедансе. Потребно је симулирати и оптимизовати ширину линије и дебљину диелектрика са толеранцијом од ±5%.

Конвенционални процес је 0,3 мм, а ласерско бушење може достићи 0,15 мм, али уз високе трошкове.

Мора да прође троструки тест урањања у калај на 260℃/10s без одвајања зида рупе или љуштења бакарне фолије.

Када је храпавост Ra > 3μm, губитак сигнала се повећава за 10%-15%, па је потребна бакарна фолија мале храпавости (VLP).

Усвојите дизајн мрежасте бакарне фолије, повећајте путање струјног шанта и ширину линије кључних путања ≥10мил.

Конвенционални ≥4 мила, високи напон захтева ≥8 мила да би се спречио пробој.

Густина струје 0,8-1,2 А/дм², прецизна контрола концентрације адитива и време галванизације су 2-3 пута краће од обичних ПЦБ-а.

Користите 3Д оптички мерни инструмент, са искривљењем ≤0,7% и локалном деформацијом ≤0,1 мм.

Време потапања ≤3 секунде, угао влажења

Оптимизујте дизајн панела, смањите отпад на ивицама и усвојите степенасти дизајн зонирања дебљине бакарне фолије.

Концентрација паладијумских јона 0,02-0,05 г/Л, температура 30-35 ℃, време 10-15 минута да би се осигурала равномерна покривеност зида отвора.

Дебљина диелектричног слоја од 1 мил може да издржи око 500 В, а размак између изолације и бакарне фолије мора бити пројектован према нивоу напона.

Влажност приликом складиштења ≤40%, температура ≤25℃, благовремено паковање након површинске обраде, коришћењем кеса отпорних на влагу + десиканта.

Брзина глодалице 25.000-30.000 обртаја у минути, брзина помака 800-1200 мм/мин како би се спречило огреботина на ивицама.

Пећи на 150-160℃ током 60-90 минута, тврдоћа ≥2H, а адхезија пролази тест унакрсног реза.

Ширина подељене површине ≥20mil, избегавајте оштре углове и повежите различите слојеве напајања помоћу низова via.

Тврдоћа по Викерсу ≥80HV ради спречавања механичких оштећења и хабања.

DES процес, концентрација калијум перманганата 80-100 г/Л, температура 60-70 ℃, време 15-20 минута.

Користите диелектричне материјале са ниским Dk/Df односом, контролишите храпавост бакарне фолије и оптимизујте континуитет уземљене равни.

Жарење након ламинације, држање на 120-150℃ током 2-3 сата ради ослобађања од напрезања.

Мора да издржи брисање изопропил алкохолом, флуксом итд., без бубрења или промене боје.

Размак ≥20 мила, избегавајте густо прегревање и може се усвојити распоред цвета шљиве.

Технологија импулсног галванизовања, размак између аноде и плоче 10-15 цм, и редовно проверавајте растворљивост аноде.

Трошкови ласерског бушења су око 3-5 пута већи, али са већом прецизношћу и мањим отвором бленде.

Заваривање сребрним потапањем је брзо, ENIG има високу поузданост, а OSP треба да заврши заваривање у року од 72 сата.

Изаберите подлогу са CTE вредношћу сличном вредношћу бакарне фолије (као што је FR-4 са високим Tg и CTE вредношћу од око 14ppm/℃) да бисте смањили термички напон.

IPC стандард захтева ≤10 пора/цм², а примене високе поузданости захтевају ≤5 пора/цм², што се може побољшати галванизацијом кроз рупе.

Пречник јастучића = пречник отвора + 0,6 мм (конвенционално), а код дебелих бакарних кућишта је потребно повећање од 0,1-0,2 мм да би се компензовало одступање нагризања.

Црни лем отпоран на лем има јаку апсорпцију топлоте, са површинском температуром 3-5 ℃ вишом од белог лем отпоран на лем, али има мали утицај на укупно расипање топлоте.

Дебљина слоја никла 3-5μm, дебљина слоја злата 0,05-0,1μm, pH раствора за позлаћивање 4,8-5,2, температура 85-90℃.

Користи се процес хемијског микро-нагризања, са количином микро-нагризања контролисаном на 0,5-1 μм, или механички третман брушењем.

Конвенционални испитни напон је 1000V AC/1 минут, а за примене високог напона потребно је повећање на 2000-5000V AC.

За мање од 90 грама бакарне фолије, препоручује се да густина једностраног ожичења буде ≤15 цм²/100 цм², а вишеслојне плоче морају да уравнотеже интегритет сигнала и капацитет преноса струје.

Стопа издужења треба да буде ≥20% како би се осигурало да нема лома под механичким напрезањем.

±50μm (конвенционално), а брзе плоче треба побољшати на ±25μm, коришћењем система за ласерско позиционирање.

Мора да издржи лемљење рефловом на 280℃ током 5 секунди без стварања мехурића или пуцања.

Тест љуштења од 90° се користи за бележење силе љуштења по јединици ширине, са стандардом ≥1,5 N/mm.

Однос дубине слепе рупе и пречника рупе (однос ширине и висине) ≤3:1 да би се спречило лоше галванизационо пуњење.

Садржај фосфора у слоју безструјног никловања треба контролисати на 7%-9% како би се осигурала отпорност на корозију.

Користе се глодалице са премазом (као што је TiAlN премаз), а глодалице се редовно замењују (замењују се сваких 50-100㎡ обраде).

Контролишите континуитет импедансе, смањите дужину преко стаба, користите диференцијални пренос сигнала и додајте заштитни слој.

±10% (конвенционално), а примене високе прецизности морају се контролисати унутар ±5%.

Тест попречног пресека, и квалификован је ако је површина 脱落 након љуштења траке ≤5%.

Користи се ливење бакра у облику мреже (размак мреже ≤10mil) за уравнотежење преноса струје и повратка сигнала.

Затезни напон ≤15MPa, компресивни напон ≤10MPa, да би се спречила деформација бакарне фолије.

Нема остатака смоле или отпадака од бушења, потврђено металографским посматрањем пресека.

Након старења на 85℃/85% релативне влажности током 168 сати, разлика у боји ΔE≤3.

За мерење вредности Ra користи се површински профилер, а Ra конвенционалне бакарне фолије је ≤5μм.

Један пролаз од 0,5 мм може да носи око 0,5-1 А, а број пролаза треба одредити према стварној потражњи струје.

Рендгенски флуоресцентни спектрометар (XRF) се користи за мерење дебљине слоја бакра на различитим положајима, са одступањем ≤10%.

Толеранција обрисних димензија ±0,1 мм, одступање угла ±0,5°.

Ускладите импедансу терминала, оптимизујте топологију трагова и смањите трагове под правим углом и дисконтинуитете импедансе.

Блага оксидација може се третирати хемијским микронагризањем, а јака оксидација захтева поновну површинску обраду.

Затегнутост сита 25-35N/cm, притисак гумене лапе 3-5kg/cm, брзина 30-50mm/s.

Слој напајања и слој уземљења су суседни, слојеви сигнала су у средини, а једноликост дебљине медијума је контролисана.

Користи се микро-Викерсов тестер тврдоће, са растојањем између тачака мерења ≥0,5 мм, и узима се просечна вредност.

Користи се позиционирање маркираних тачака, а одступање се детектује и компензује помоћу AOI уређаја.

Након 500 трљања (притисак од 500 г), нема видљивог хабања или излагања бакру.

Користите материјале за заштитне слојеве (као што су термопроводљиве лепљиве фолије) или дизајнирајте прорезе за ублажавање напона.

Може се користити затварање смолом + површинско галванизовање, или пуњење пастом за лемљење, а затим очвршћавање.

За израчунавање броја пора по јединици површине користи се метода пермеације гаса или металографско микроскопско посматрање.

Превелика брзина је склона стварању неравнина, а прениска брзина утиче на ефикасност, коју је потребно прилагодити дебљини бакарне фолије.

Повећајте размак између трагова (правило ≥3W), уметните водове за заштиту уземљења и оптимизујте расподелу слојева рутирања.

Заостали напон ће изазвати деформацију и пуцање бакарне фолије, смањујући дугорочну поузданост.

Локални дефекти се могу ручно поново одштампати, а дефекти велике површине морају се поново одштампати и очврснути.

Размак између пролаза је ≥20mil, број се израчунава према струјној потражњи и симетрично су распоређени.

За квантификацију вредности унутрашњег напона користи се метода рендгенске дифракције или тест прстенастог напона.

Велика храпавост ће узроковати неравномерно галванизовање и повећати разлику у дебљини бакра рупе.

Након УВ теста старења (500 сати), нема промене боје нити кредања.

Тврдо позлаћивање има век трајања уметања и вађења од >1000 пута, а процес урањања злата је око 50-100 пута.

Цена слепих и закопаних пролаза је 30%-50% већа од цене пролазних отвора, а повећање трошкова је значајније у случају дебелог бакра.