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1つのスタックアップで銅厚を混在させる

電源基板は、どこも同じ銅厚である必要はほとんどありません。各ルールが正しい層に従うかぎり、混在は成立します。

Hitech Circuits エンジニアリングデスク

中国・深セン · PCB製造・実装

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技術監修: プロセス数値は公開中の能力表と照合済みです。

混在が買うもの

一様な厚銅のスタックアップは製造コストが高く、平坦に保つのも難しいものです。しかも設計が抱えていない問題まで解いてしまいます。電流を運ぶネットはわずかで、熱経路が必要な層もわずかです。

銅厚を混在させれば、銅を機能に従わせられます。厚い外層が電流を運び熱を広げ、薄い内層が微細配線と、必要ならインピーダンス制御を担います。公開範囲がこれをそのまま許容します。外層 0.5〜20 oz、内層 0.5〜10 oz であり、特別な依頼ではなく設計の判断になります。

最も厚い層に従う3つのルール

  1. めっきスルーホール。厚銅層を貫くバレルは、その層に合わせてドリル、めっき、クリアランスを取ります。最小仕上がり穴径はメカニカル 0.15 mm かレーザー 0.1 mm、アスペクト比は 15:1 のままです。アニュラリングは銅厚に対して寸法を決めます。厚銅層ではエッチングがパッドをより多く削るからです。
  2. クリアランスとマスク土手。厚銅層上の導体間の間隔と、そこに入るマスク土手は、その厚銅層の最小値に従います。隣の 1 oz 層はずっと細かい間隔を保てますが、同じ基板にあるという理由で厚銅層に細かいルールを適用してはいけません。
  3. バランスと平坦性。銅は層ごとではなくスタックアップ全体でバランスさせます。外層が厚銅で内層が薄銅でも、積層構成が鏡像なら許容されます。片面だけの厚銅がパネルを反らせる原因であり、反りとねじれは 0.7 % に保ちます。

層ごとに残るもの

  • 最小寸法。微細配線層では 0.06 mm のライン/スペースが使え、厚銅層はその層自身の限界で見積ります。
  • 導体公差。±20 % の帯は層ごとに適用されます。めっき厚とエッチングの侵食が、その層の銅厚に依存するからです。
  • サーマルリリーフ。厚銅層のパッドは、銅が奪う熱に合わせたリリーフが必要で、同じパッドでも 1 oz 層では不要です。

スタックアップ表の書き方

見積書には、層番号、銅厚、絶縁層厚をすべての層について記載し、各ネットの電流と許容温度上昇を加えます。その表が製造側の価格根拠であり、DFM がレビューする対象です。「厚銅 10 oz」の一言は、最も高価な判断を未決定のまま残します。

公開範囲は厚銅プリント基板に、混在スタックアップの設計上の帰結は設計ガイドにまとめてあります。

技術仕様

外層
0.5〜20 oz
内層
0.5〜10 oz
層数
1〜38層
微細配線の最小値
0.06 mm ライン/スペース
アスペクト比
15:1

よくあるご質問

  • 外層 10 oz・内層 5 oz の基板は作れますか。

    作れます。1層あたり1つの銅厚を守り(1つの層の中で 10 oz と 5 oz を混ぜない)、層ごとにその層のルールを適用します。HITECH CIRCUITS は外層 20 oz、内層 10 oz まで見積りますので、10/5 の組み合わせは公開範囲の内側であり、電源基板として標準的なスタックアップです。

  • スルーホールは基板で最も厚い層に従いますか。

    めっきスルーホールは、実際に通る最も厚い層に従います。メカニカル最小 0.15 mm、レーザー 0.1 mm、アスペクト比 15:1 で、アニュラリングはその層に合わせて寸法を決めます。1 oz 層だけを通る穴は 10 oz のルールに縛られず、ブラインドビアやベリードビアも、基板の最も厚い層ではなく通る層で判断します。

  • 混在が最も効くのはどこですか。

    外側が電源、内側が信号です。外層が広い電流経路と筐体への熱接続を担い、内層は 1 oz か 2 oz で微細配線とインピーダンス制御を保ちます。その結果、同じ電流容量で、一様な厚銅構成より軽く、平坦で、安い基板になります。

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