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DFM de Cobre Espesso: Onde as Regras Padrão Param

Um conjunto de regras de projeto escrito para folha de 0,5–1 oz não resiste ao contato com uma camada de 10 oz. Três verificações falham primeiro.

Redação técnica da Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricação e montagem de PCB

3 min de leitura

Publicado:

Última atualização:

Revisão técnica: Números de processo verificados com a nossa ficha de capacidades publicada.

Guia de projeto para PCB com alta espessura de cobre (placa de circuito impresso com alta espessura de cobre)

O conjunto de regras foi escrito para folhas finas

A maioria dos guias de projeto de PCBs assume 0,5 a 1 oz de cobre. Redefina a largura da pista para 0,06 mm, o furo para 0,2 mm e o anel para um valor confortável de 0,15 mm, e o layout passa em todas as verificações do DRC. Em uma camada espessa, os mesmos números significam algo diferente: eles descrevem características que a corrosão e o banho de revestimento não conseguem produzir simultaneamente.

Portanto, um layout com cobre espesso é verificado em relação a três aspectos, nesta ordem.

Primeira verificação: o tamanho da característica segue a espessura

A corrosão não é direcional. O cobre é removido da parte superior da pista e da lateral simultaneamente, de modo que a largura final é menor que a do desenho e o espaço ao lado é maior. Em uma folha de 35 µm, esse rebaixo representa uma pequena fração da pista; em uma camada de 105 µm, representa uma grande fração, e em uma camada de 700 µm, o efeito determina o que pode existir.

Daí a divisão nas regras: linhas e espaços de 0,06 mm permanecem disponíveis em camadas com detalhes finos, enquanto o mínimo para uma camada espessa é definido pela sua espessura de cobre e confirmado no DFM (Design for Manufacturing). Os layouts de cobre espesso mais confiáveis usam formas largas para conduzir corrente e deixam a geometria fina para as camadas que podem suportá-la.

Verificação dois: furos, anéis e proporção

Uma camada espessa é suficientemente grossa para alterar a forma como um furo é perfurado, metalizado e limpo. O mínimo da fábrica é de 0,15 mm mecanicamente ou 0,1 mm com laser, e a proporção é de 15:1: um furo com profundidade superior a quinze vezes o seu diâmetro não pode ser metalizado uniformemente.

Seguem-se dois hábitos de projeto. Mantenha as vias fora das camadas espessas onde uma camada mais fina possa acomodá-las e verifique o anel de cobre em relação à espessura do cobre, em vez da tabela de perfuração, porque quanto mais espessa a camada, maior a área da ilha que a corrosão ocupa.

Verificação três: equilíbrio, painel e planicidade

Uma camada espessa de cobre em um dos lados de uma estrutura de painéis pode causar deformação durante a laminação e novamente durante a refusão. O cobre é distribuído uniformemente ao longo da estrutura onde o projeto permite, e o restante é tratado no processo — mas um layout que concentra todo o cobre nas camadas superiores deixa pouca margem de manobra para o fabricante.

O tamanho do painel é importante pelo mesmo motivo. Placas dentro de chapas de 580 × 1900 mm são gravadas de forma mais uniforme do que matrizes que preenchem o espaço máximo, e a deformação e a torção são mantidas em 0,7%, de acordo com as normas IPC-6012B e IPC-A-600H.

O que enviar para revisão

O conjunto de arquivos Gerber, a espessura do cobre por camada, a corrente por rede com a elevação de temperatura permitida, a espessura final e a quantidade. Com esses cinco itens, o DFM (Design for Manufacturing) define o tamanho dos componentes, a estratégia de furos e a panelização enquanto o layout ainda pode ser alterado — o que é mais econômico do que descobrir o limite após a fabricação das ferramentas. O próprio conjunto de regras está no guia de design de cobre espesso e os limites de processo na página de recursos.

Especificações técnicas

mínimo de detalhes finos
Linha/espaço de 0,06 mm nas camadas de sinal
mínimo de camadas grossas
definido pelo peso do cobre, acordado em DFM
Buraco acabado mínimo
0,15 mm mecânico · 0,1 mm laser
Proporção
15:1
Tamanho máximo do painel
580 × 1900 mm
Curvar-se e torcer
máximo 0,7%

Perguntas frequentes

  • É possível gravar um traço de 3 milésimos de polegada em uma camada de 10 onças?

    Não. A espessura de 0,075 a 0,102 mm (três a quatro milésimos de polegada) é uma regra para folhas de 0,5 a 1 oz. Em uma camada de 105 µm, o agente de corrosão corrói a resina tanto pela lateral quanto pela parte superior, de modo que a largura final diminui e o espaço ao lado se fecha mais rapidamente do que o previsto na arte. 0,06 mm permanecem disponíveis nas camadas de detalhes finos da mesma estrutura; a espessura da camada mais espessa é calculada com base em seu próprio limite.

  • Os furos passantes seguem a camada mais espessa na estrutura de camadas?

    Um furo metalizado que atravessa uma camada espessa deve ser perfurado, metalizado e limpo levando-se em consideração essa camada: 0,15 mm é o mínimo mecânico, 0,1 mm o mínimo a laser e a proporção é de 15:1. Quando um furo atravessa apenas camadas finas, essas camadas seguem suas próprias regras — as regras para materiais espessos se aplicam ao cobre que o cano efetivamente atravessa.

  • Por que a utilização do painel é mais importante em cabos de cobre de alta densidade?

    O cobre espesso sofre corrosão e deposição menos uniforme em um painel grande, e um painel de 20 oz é mais pesado para manusear. Manter a matriz dentro de 580 × 1900 mm e equilibrar o cobre da esquerda para a direita e de cima para baixo mantém a largura do condutor dentro da faixa de ±20% e a planicidade dentro do limite de 0,7% de curvatura e torção.

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