材料と積層構成
まず銅をどこから得るかを決めます。厚みが箔として存在する場合は、必要な層に厚銅を配した積層材を発注します。それ以上が必要な設計では、製造中にめっきで足します。厚い箔には扱いの作法があります。薄箔のように沿わせてなじませることはできず、プリプレグは厚銅部の周囲で深い段差を埋めなければなりません。
銅バランスは、レイアウトと同じくらいこの段階で決まります。片面だけ厚銅のスタックアップは積層中に反るため、設計が許す範囲で厚銅部を鏡像に配置し、残る偏りは工程側で吸収します。
ドリル加工
厚いパネルは重く、厚銅層はドリルに厳しく当たります。ビットの消費は増え、入退材は負荷に合わせて選び、穴径は公開している限界内に収めます。メカニカルで 0.15 mm、レーザーで 0.1 mm、めっきバレルはアスペクト比 15:1 です。
めっき
厚みを作るのがめっきです。厚銅では1回の長いパスではなく複数サイクルが必要になることがよくあります。目標厚に必要な電流密度で1回通すと、レジストが焼け、パネル全体で不均一に析出するからです。パターンめっきは全面ではなく回路部分に銅を析出させるため、銅の使用量でも平坦性でも有利です。
露光とエッチング
厚銅層のエッチングは1回では終わりません。700 µm の銅を1回で除去するとレジスト下の侵食が甚だしくなり、図面よりはるかに細い台形の配線しか残りません。そこで段階を分けてエッチングし、その間でエッチング液を更新します。厚銅層の最小ライン／スペースが銅厚に対して示されるのは、図面ではなく工程が限界を決めるからです。
ソルダーマスク、レジェンド、表面処理
厚銅の上にはソルダーマスクを2回印刷します。1回目で段差の大半を覆い、2回目で配線肩部の薄い部分と端部のかみ込みを埋め、実装に耐える膜厚を作ります。レジェンドも同じ表面に載るため、厚銅基板では文字の判読性を前提にせず確認します。
表面処理は形状のあとに選びます。HASL は銅の起伏に沿い、ENIG と無電解スズはファインピッチ部品向けの平坦なパッドを与え、フラッシュ金はコネクタ端部に向きます。
試験と検査
基板は 100 % の電気検査を通し、表面が許す箇所は AOI、接合部や内層が隠れる箇所は X線、そしてクーポンの断面で穴壁と表面銅を確認します。合格判定は製造が IPC-6012B、工作精度が IPC-A-600H、UL 認定は E354070 に従います。実装される厚銅の接合部は、銅がパッドから熱を奪うことを前提に、リフロープロファイルと併せて検討します。
工程順序を合意する場所
製造の順序はスタックアップで決まるため、工具製作前の DFM で確定します。公開している範囲は厚銅プリント基板に、設計上の帰結は設計ガイドに、完成基板の実装はプリント基板実装のページにあります。
