Tjockt koppar-kretskort

Det avser kretskort med kopparfolietjocklek ≥3oz (105μm), som används i högeffektsnätaggregat, bilelektronik etc.

Vanliga specifikationer inkluderar 3oz, 4oz, 5oz, 6oz, med ett maximalt 20oz.

Tillverkningskostnaden är 30–80 % högre på grund av svår etsning, lång galvaniseringstid och hög kassationsgrad.

För 3oz kopparfolie är konventionellt 8mil/8mil, och speciella processer kan uppnå 5mil/5mil.

Det kräver långtidsavsättning för att säkerställa kopparskiktets jämnhet. Kopparns tjocklek måste nå 25–75 μm, och tjockleksskillnader mellan hålöppningar och väggar är benägna att uppstå.

Normalt 0,8–1,2, vilket kan ökas till över 1,5 genom stegetsning eller laserformning.

Öka värmeavledningsviorna (öppning ≥0,4 mm), använd metallbaserade värmeledande material och designa kopparfolielager med stor yta.

För 1oz kopparfolie är strömbärförmågan för enkelsidig ledning vid en temperaturökning på 10℃ cirka 1A/mm, och 3oz kan ökas till 2,5-3A/mm.

Ju tjockare kopparfolie, desto sämre flexibilitet. Böjning rekommenderas inte för tjocklekar över 170 g, och den minsta böjningsradien för 90 g är ≥5 mm.

Linjebreddens marginal är ≥20 %, minsta öppning är ≥0,3 mm, kopparhålets tjocklek är ≥25 μm, och testpunkternas densitet bör ökas.

Rotationshastigheten är 20–30 % lägre än för vanliga kretskort (cirka 60 000–80 000 varv per minut) och matningshastigheten är 0,02–0,04 mm/varv.

ENIG är lämplig för högfrekventa signaler. OSP har låg kostnad men svag oxidationsbeständighet. Hårdförgyllning är lämplig för kontakter med hög spänning.

Vid 10 GHz-frekvensbandet är signalförlusten för 6oz kopparfolie cirka 1,5 dB/tum högre än för 1oz.

Symmetrisk kopparfoliedesign, lamineringstemperatur 180-200 ℃, tryck 100-150 psi, kylningshastighet ≤3 ℃/min.

IPC-standard ≤12,5 μm, höghastighetssignaler kräver ≤5 μm, vilket kan förbättras genom kemisk kopparavsättning + elektroplätering.

Branschgenomsnittet är 75–85 %, och utbytet för öl över 170 g kan sjunka under 70 %.

Nya energifordon (laddningsstationer, växelriktare), industriella strömförsörjningar, serverströmförsörjning, flyg- och rymdindustrin och andra områden.

Konventionella högspänningstillämpningar på 0,8–1,2 mil kräver 1,5–2 mil, vilket behöver täcka kopparfolien för att förhindra krypning.

Minska specialprocesser, enhetlig kopparfolietjocklek, utöka batchstorleken och undvik för många blinda/nedgrävda vias.

Behandlingskapaciteten för sur kopparpläteringslösning är cirka 100–150 Ah/L, och koncentrationerna av kopparjoner och kloridjoner måste analyseras regelbundet.

Skalningshållfasthet ≥1,5 N/mm (1 oz), 3 oz kräver ≥2,5 N/mm.

Använd substrat med hög Tg (≥170 ℃), jämnt lamineringstryck och avlägsna borrskräp i tid efter borrning.

Temperatur för alkalisk etsningslösning 45-55 ℃, specifik vikt 1,2-1,3, spruttryck 0,8-1,2 MPa.

Vior måste vara 100 % täckta med lödmask, och öppningsstorleken är 0,2–0,3 mm större än bländaren för att förhindra att lödningen överflödar.

Förändringar i kopparfoliens tjocklek orsakar impedansfluktuationer. Det är nödvändigt att simulera och optimera linjebredd och dielektrisk tjocklek med en tolerans på ±5 %.

Konventionell process är 0,3 mm, och laserborrning kan nå 0,15 mm men med hög kostnad.

Den måste klara tenndippningstestet vid 260 ℃/10s tre gånger utan att hålväggen separerar eller kopparfolien lossnar.

När ojämnheten Ra > 3 μm ökar signalförlusten med 10 %–15 %, och kopparfolie med låg ojämnhet (VLP) krävs.

Använd en nätdesign med kopparfolie, öka strömmens shuntvägar och ledningsbredden på nyckelvägarna ≥10 mil.

Konventionell ≥4mil, högspänning kräver ≥8mil för att förhindra överslag.

Strömtäthet 0,8–1,2 A/dm², exakt kontroll av tillsatskoncentrationen och galvaniseringstiden är 2–3 gånger högre än för vanliga kretskort.

Använd ett optiskt 3D-mätinstrument med en skevhet ≤0,7 % och en lokal deformation ≤0,1 mm.

Nedsänkningstid ≤3 sekunder, vätningsvinkel

Optimera paneldesignen, minska kantspill och använd en stegvis zonindelning för kopparfoliens tjocklek.

Palladiumjonkoncentration 0,02–0,05 g/L, temperatur 30–35 ℃, tid 10–15 minuter för att säkerställa jämn täckning av hålväggen.

En dielektrisk tjocklek på 1 mil tål cirka 500 V, och avståndet mellan isolering och kopparfolie måste utformas efter spänningsnivån.

Lagringsfuktighet ≤40%, temperatur ≤25℃, förpackning i rätt tid efter ytbehandling, användning av fukttäta påsar + torkmedel.

Fräshastighet 25 000–30 000 varv per minut, matningshastighet 800–1 200 mm/min för att förhindra gradbildning i eggen.

Grädda vid 150-160 ℃ i 60-90 minuter, hårdhet ≥2H, och vidhäftningen klarar skärtestet.

Bredden på det delade området är ≥20 mil, undvik spetsiga vinklar och anslut olika effektlager med via-matriser.

Vickershårdhet ≥80HV för att förhindra mekaniska skador och slitage.

DES-process, kaliumpermanganatkoncentration 80-100 g/L, temperatur 60-70 ℃, tid 15-20 minuter.

Använd dielektriska material med låg Dk/Df, kontrollera kopparfoliens ojämnhet och optimera jordplanets kontinuitet.

Glödgning efter laminering, håll vid 120-150 ℃ i 2-3 timmar för att släppa spänningar.

Den måste tåla avtorkning med isopropylalkohol, flussmedel etc., utan att svälla eller missfärgas.

Med ett avstånd på ≥20 mil undviks tät överhettning och en plommonblomslayout kan användas.

Pulserad elektropläteringsteknik, anod-till-kort-avstånd 10-15 cm och regelbunden kontroll av anodens löslighet.

Laserborrningskostnaden är ungefär 3-5 gånger högre, men med högre precision och mindre bländare.

Silver-immersionssvetsning är snabb, ENIG har hög tillförlitlighet och OSP måste slutföra svetsningen inom 72 timmar.

Välj ett substrat med en CTE som liknar kopparfolie (såsom FR-4 med hög Tg och en CTE på cirka 14 ppm/℃) för att minska termisk stress.

IPC-standarden kräver ≤10 porer/cm², och applikationer med hög tillförlitlighet kräver ≤5 porer/cm², vilket kan förbättras genom hålmonterad elektroplätering.

Dynans diameter = håldiameter + 0,6 mm (konventionellt), och en ökning på 0,1–0,2 mm krävs i tjocka kopparhöljen för att kompensera för etsningsavvikelser.

Svart lödresist har stark värmeabsorption, med en yttemperatur som är 3-5 ℃ högre än vit lödresist, men har liten inverkan på den totala värmeavledningen.

Nickelskikttjocklek 3–5 μm, guldskikttjocklek 0,05–0,1 μm, pläteringslösning pH 4,8–5,2, temperatur 85–90 ℃.

Kemisk mikroetsningsprocess används, där mikroetsningsmängden kontrolleras till 0,5–1 μm, eller mekanisk slipningsbehandling.

Konventionell testspänning är 1000V AC/1 minut, och högspänningstillämpningar kräver en ökning till 2000–5000V AC.

Under 3oz kopparfolie rekommenderas ensidig ledningstäthet på ≤15cm²/100cm², och flerskiktskort måste balansera signalintegritet och strömbärande kapacitet.

Förlängningshastigheten bör vara ≥20 % för att säkerställa att det inte uppstår brott under mekanisk belastning.

±50 μm (konventionella) och höghastighetskort behöver förbättras till ±25 μm med hjälp av ett laserpositioneringssystem.

Den måste motstå reflowlödning vid 280 ℃ i 5 sekunder utan att blåsor eller sprickbildning bildas.

90°-skalningstestet används för att registrera skalningskraften per breddenhet, med standarden ≥1,5 N/mm.

Förhållandet mellan bottenhålets djup och hålets diameter (bildförhållande) ≤3:1 för att förhindra dålig elektropläteringsfyllning.

Fosforhalten i det elektrolöst nickelpläterade lagret bör kontrolleras till 7–9 % för att säkerställa korrosionsbeständighet.

Belagda fräsar (t.ex. TiAlN-beläggning) används och fräsarna byts ut regelbundet (bytes var 50-100:e bearbetning).

Kontrollera impedanskontinuiteten, minska via stubblängd, använd differentiell signalöverföring och lägg till ett skärmande lager.

±10 % (konventionellt) och högprecisionsapplikationer måste styras inom ±5 %.

Tvärsnittstest, och det är kvalificerat om 脱落-arean efter tejpavskalning är ≤5 %.

Rutformad koppargjutning används (rutavstånd ≤10mil) för att balansera strömföring och signalåtergång.

Dragspänning ≤15 MPa, tryckspänning ≤10 MPa, för att förhindra deformation av kopparfolien.

Inga hartsrester eller borrskräp, bekräftat genom observation av metallografisk sektion.

Efter åldring vid 85 ℃/85 % RF i 168 timmar är färgskillnaden ΔE≤3.

En ytprofilerare används för att mäta Ra-värdet, och Ra för konventionell kopparfolie är ≤5 μm.

En enda 0,5 mm via kan bära cirka 0,5–1 A, och antalet vias måste bestämmas utifrån det faktiska strömbehovet.

En röntgenfluorescensspektrometer (XRF) används för att mäta kopparskiktets tjocklek på olika positioner, med en avvikelse ≤10 %.

Tolerans för konturmått ±0,1 mm, vinkelavvikelse ±0,5°.

Matcha terminalimpedansen, optimera spårtopologin och minska rätvinkliga spår och impedansdiskontinuiteter.

Lätt oxidation kan behandlas med kemisk mikroetsning, och kraftig oxidation kräver ombehandling av ytan.

Siktspänning 25–35 N/cm, skraptryck 3–5 kg/cm, hastighet 30–50 mm/s.

Effektlagret och jordlagret ligger intill varandra, signallagren är inklämda i mitten och mediets tjocklek är enhetlig.

En mikro-Vickers hårdhetsprovare används, med avståndet mellan testpunkterna ≥0,5 mm, och medelvärdet tas.

Markeringspunktspositionering används och avvikelsen detekteras och kompenseras av en AOI-enhet.

Efter 500 gnuggningar (500 g tryck) finns inget uppenbart slitage eller kopparexponering.

Använd buffertlagermaterial (t.ex. värmeledande självhäftande filmer) eller utforma spänningsavlastningsspår.

Hartspluggning + ytgalvanisering kan användas, eller lödpastafyllning och sedan härdning.

Gaspermeationsmetod eller metallografisk mikroskopobservation används för att beräkna antalet porer per ytenhet.

För hög hastighet är benägen att producera grader, och för låg hastighet påverkar effektiviteten, vilken måste justeras efter kopparfoliens tjocklek.

Öka spåravståndet (≥3W-regeln), infoga jordskärmningslinjer och optimera routinglagerallokeringen.

Restspänningar kommer att orsaka deformation och sprickbildning i kopparfolien, vilket minskar den långsiktiga tillförlitligheten.

Lokala defekter kan tryckas om manuellt, och defekter med stora ytor måste tryckas om och åtgärdas.

Viaavståndet ≥20mil, antalet beräknas enligt strömförande behov och de är symmetriskt fördelade.

Röntgendiffraktionsmetod eller spänningsringtest används för att kvantifiera det interna spänningsvärdet.

Hög ojämnhet orsakar ojämn elektroplätering och ökar skillnaden i tjocklek på kopparhålet.

Efter UV-åldringstest (500 timmar) finns ingen missfärgning eller kritning.

Hårdguldplätering har en insättnings- och extraktionstid på >1000 gånger, och nedsänkningsprocessen för guld är cirka 50-100 gånger.

Kostnaden för blinda och nedgrävda vior är 30–50 % högre än för genomgående hål, och kostnadsökningen är mer betydande för tjock koppar.