Grabar una capa de cobre pesado no es el mismo proceso que grabar una capa de 1 oz, y las reglas de diseño que sirven a una placa de señal no se trasladan a ella. Las diferencias aparecen primero en el ancho y la separación de línea, después en las distancias entre conductores, en el alivio térmico de cada pad y, por último, en si el panel acabado se mantiene plano.
Ancho y separación de línea frente al peso de cobre
Una onza de cobre son unos 35 µm, así que una capa de 3 oz tiene aproximadamente tres veces el espesor de una capa estándar y una de 20 oz unas veinte veces. El grabado retira cobre del lateral de cada pista además de la superficie, así que una capa pesada pierde más ancho mientras el hueco de al lado se cierra más rápido de lo que muestra el arte final. El ancho y la separación mínimos de línea se cotizan, por tanto, contra el peso de cobre y no como una única cifra: 0,06 mm está disponible en las capas de rasgo fino, mientras que el límite de una capa pesada lo fija su espesor y se acuerda en la revisión DFM. Los trazados de cobre pesado más seguros usan el cobre para llevar corriente en formas anchas y reservan la geometría fina para las capas que la pueden sostener.
Aislamiento y línea de fuga
Un conductor grueso expone un flanco más alto, y la tensión tiene que sostenerse en ese flanco además de en la distancia superficial entre dos pistas. La línea de fuga y el aislamiento crecen con el peso de cobre, y el dique de máscara de soldadura entre dos pistas pesadas tiene que seguir siendo lo bastante ancho para sobrevivir tanto al grabado que lo forma como a las temperaturas de ensamblaje que verá después. Cuando una capa pesada lleva además alta tensión, el aislamiento lo fija la tensión de servicio y no el mínimo del proceso, y eso es una cuestión de diseño y no del fabricante.
Alivio térmico y ensamblaje
Un pad pesado retiene calor. Los radios del alivio térmico se dimensionan para que el pad siga alcanzando la temperatura de soldadura en lugar de actuar como disipador, las aperturas de máscara de soldadura se ensanchan para acomodar el cobre más grueso, y el tratamiento de vías —tenting, tapado o relleno— se elige para que una capa pesada se pueda procesar de forma fiable después de la laminación. Los perfiles de refusión se alargan por la masa térmica extra, y esa es una de las razones por las que los diseños de cobre pesado se revisan para ensamblaje además de para fabricación.
Equilibrio de cobre y planitud
Una disposición desequilibrada se combe durante la laminación y otra vez durante la refusión, así que el cobre se equilibra en el panel y a través del espesor del apilado: las zonas pesadas se reflejan donde el diseño lo permite, y el desequilibrio que queda se gestiona en el proceso en lugar de dejarse al cliente. El combado y la torsión se mantienen en un máximo de 0,7 %, y una placa que mezcla una capa de potencia pesada con una capa de señal de impedancia controlada conserva la relación de aspecto 15:1 y la tolerancia de impedancia de ±10 % de la línea estándar.
Taladros metalizados y tamaño de panel
Dos dimensiones las fija el proceso de metalización y no el arte final. En una fabricación de cobre pesado, un taladro pasante metalizado debería acabar en 0,3 mm o más, con un anillo de 0,15 mm, y ese mismo suelo de 0,3 mm se aplica a la vía más pequeña. El cobre de pared en esos barriles va de 20–25 µm en el caso normal y de 50–100 µm (2–5 oz) cuando el propio barril tiene que llevar corriente, y por eso un diseño pesado necesita un pad más grande y una apertura de máscara de soldadura más ancha que una placa de señal.
El tamaño del panel es una decisión de coste antes que una decisión de capacidad: 550 × 350 mm es el panel más económico para este proceso, y 550 × 500 mm se puede fabricar pero cuesta notablemente más. La placa en sí puede ser mayor —el límite publicado es 580 × 1900 mm—, así que cuando el diseño lo permite el panelizado debería seguir al panel económico y no al máximo.
Dónde se comprueban las reglas
Toda consulta de cobre pesado pasa por DFM, DFA y DFT antes de fijar el presupuesto, así que el ancho de línea, los aislamientos y el panelizado se cierran mientras el trazado todavía se puede cambiar. La placa en sí se describe en la página de PCB de cobre pesado, los límites de proceso que hay detrás en la página de capacidades, incluidos los equipos de alimentación, accionamiento de motor, soldadura y galvanoplastia tratados en la página de control industrial.
El ensamblaje y la compra de componentes para los diseños que se tratan aquí se cotizan desde la misma planta; la página de ensamblaje de PCB en China enumera los pasos de proceso que siguen a la fabricación.
