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Como as Placas de Circuito Impresso de Cobre Espesso São Fabricadas

A sequência é a mesma de uma placa padrão. O que muda é quantas vezes cada etapa é executada e quanto espaço o cobre precisa.

Redação técnica da Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricação e montagem de PCB

3 min de leitura

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

Materiais e montagem

A construção começa com a decisão sobre a origem do cobre. Quando o peso é proveniente da folha metálica, o laminado é encomendado com cobre espesso nas camadas que necessitam; quando o projeto exige mais, o restante é depositado por metalização durante a construção. Folhas metálicas espessas têm suas próprias regras de manuseio: elas não se moldam ou se conformam da mesma forma que folhas finas, e o pré-impregnado precisa preencher um espaço maior ao redor de cada área espessa.

A distribuição do cobre é decidida aqui tanto quanto no layout. Uma pilha com cobre espesso de um lado e nenhum do outro se curva durante a laminação, portanto, as áreas espessas são espelhadas onde o projeto permite, e o restante é absorvido pelo processo.

Perfuração

Painéis mais espessos são mais pesados, e uma camada espessa de cobre exige mais da broca. O consumo da broca aumenta, o material de entrada e saída é escolhido para suportar a carga extra, e o diâmetro do furo permanece dentro dos limites publicados: 0,15 mm mecanicamente, 0,1 mm a laser, com uma relação de aspecto de 15:1 para o corpo revestido.

Galvanoplastia

A galvanoplastia é a etapa em que a espessura é definida. Camadas espessas de cobre geralmente exigem vários ciclos em vez de uma única passagem longa, pois uma única passagem com a densidade de corrente necessária para a espessura desejada queimaria a resina e depositaria o cobre de forma irregular no painel. A galvanoplastia padronizada deposita o cobre no circuito, em vez de em toda a superfície, o que é mais econômico em termos de cobre e proporciona melhor planicidade.

Impressão e corrosão

A corrosão de uma camada espessa requer mais de uma passagem. Remover 700 µm de cobre em uma única passagem causaria um desgaste excessivo da resina, deixando um traço trapezoidal muito mais estreito do que o desenhado. Portanto, o painel é corroído em etapas, com a solução corrosiva sendo renovada entre elas. É por isso que a largura e o espaçamento mínimos em uma camada espessa são especificados em relação ao seu peso: o processo, e não a arte final, define o limite.

Máscara, legenda e acabamento

A máscara de solda é impressa duas vezes sobre o cobre espesso. A primeira impressão cobre a maior parte da etapa; A segunda camada fecha as áreas finas nos ombros das pistas e as bolsas de ar nas bordas, criando uma película suficiente para suportar a montagem. A legenda segue a mesma superfície, razão pela qual a legibilidade dos caracteres em uma placa espessa é verificada em vez de presumida.

O acabamento da superfície é escolhido após a geometria: HASL segue o contorno do cobre, ENIG e estanho por imersão proporcionam uma área plana para componentes de passo fino, e ouro flash é adequado para bordas de conectores.

Teste e inspeção

As placas passam por testes elétricos de 100%, inspeção óptica automatizada (AOI) onde a superfície permite, radiografia onde juntas ou camadas internas estão ocultas e seção transversal no cupom para cobre de parede de furo e de superfície. A aceitação é feita de acordo com as normas IPC-6012B para fabricação e IPC-A-600H para acabamento, com reconhecimento UL sob a norma E354070. Juntas de cobre espessas que serão montadas são revisadas considerando o perfil de refluxo, já que o cobre dissipa o calor da área de contato.

Onde a sequência é acordada

A sequência de fabricação é definida pela sobreposição de camadas, portanto, é estabelecida no DFM (Design for Manufacturing) antes da fabricação das ferramentas. O intervalo publicado está na Página de PCB de cobre grosso, as consequências do design no guia de design e montagem da placa acabada no Página de montagem da placa de circuito impresso.

Especificações técnicas

Cobre externo
0,5–20 oz (cerca de 700 µm)
Cobre interno
0,5–10 onças
Contagem de camadas
1–38 camadas
Buraco acabado mínimo
0,15 mm mecânico · 0,1 mm laser
Aceitação
IPC-6012B · IPC-A-600H · UL E354070

Perguntas frequentes

  • O cobre grosso é laminado ou banhado?

    Ambos. Quando o peso é representado pela folha metálica, a construção começa com uma folha espessa; quando o projeto exige mais folha do que a disponível, o cobre é depositado em várias etapas. A deposição por padrões coloca o cobre onde o circuito precisa, o que mantém o painel mais plano do que revestir toda a superfície e depois remover a maior parte por corrosão.

  • Por que a máscara de solda é impressa duas vezes em cobre espesso?

    Uma única impressão sobre um degrau de cobre de 105–700 µm deixa áreas finas nas bordas da pista e aprisiona ar nas extremidades. Uma segunda impressão cria uma camada sobre o degrau, preenche as falhas e deixa uma espessura de máscara que suporta a montagem. O mesmo motivo justifica o uso de barreiras de máscara mais largas entre pistas espessas.

  • O que acontece durante a perfuração e o roteamento?

    Um painel de 20 oz é mais pesado e geralmente mais espesso, portanto as brocas se desgastam mais rapidamente e a pilha precisa de um suporte mais firme. Os furos são mantidos com 0,15 mm mecanicamente ou 0,1 mm a laser, em uma proporção de 15:1, e o fresamento ou o corte em V são configurados para o cobre extra na borda da placa.

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