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Tolerâncias em Cobre Pesado: ±20 % e o Custo do Aperto

A galvanoplastia acumula cobre, a corrosão o remove, e ambos alteram as dimensões finais. Uma camada pesada é cotada com uma faixa mais ampla por esse motivo.

Redação técnica da Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricação e montagem de PCB

2 min de leitura

Publicado:

Última atualização:

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

Dois processos, dois tipos de erro

O cobre espesso é construído adicionando cobre e, em seguida, removendo uma pequena quantidade. A galvanoplastia deposita a espessura necessária para o caminho da corrente; a corrosão define a pista. Cada etapa possui seu próprio erro.

A espessura da galvanoplastia depende da densidade da corrente, e a densidade da corrente depende da quantidade de cobre depositada de uma só vez. Um painel com planos de potência densos e áreas de sinal esparsas apresenta galvanoplastia irregular, a menos que o padrão seja balanceado ou a corrente seja ajustada. A corrosão, então, remove o cobre da parte superior e das laterais, de modo que a pista final seja trapezoidal em vez de retangular e mais estreita do que a arte final.

Nenhuma das etapas está fora de controle; ambas são simplesmente menos precisas a 700 µm do que a 35 µm. É isso que a faixa de ±20% descreve.

O que a faixa significa em micrômetros

  • A 3 oz, 105 µm ±20% resulta em um condutor entre aproximadamente 84 µm e 126 µm.

  • Com 10 oz, 350 µm ±20% abrange aproximadamente 280–420 µm.

  • Com 20 oz, 700 µm ±20% abrange aproximadamente 560–840 µm.

Em um plano de alimentação, essas diferenças são irrelevantes. Em um espaço de 0,15 mm entre duas pistas grossas, elas representam a diferença entre uma barreira confiável e um curto-circuito.

Onde a precisão compensa — e onde não compensa

Use a tolerância onde ela altera o comportamento:

  • Impedância controlada. Em camadas que a exigem, a impedância é mantida em ±10%, e a espessura do cobre da camada de referência faz parte desse cálculo.

  • Conectores de passo fino e furos de encaixe por pressão. Aqui, a dimensão do cobre interage com uma peça mecânica, e uma faixa larga resulta em peças rejeitadas na montagem.

  • Shunts de alta corrente e caminhos de detecção de corrente. A resistência é o produto, portanto, a tolerância da seção transversal é efetivamente uma tolerância elétrica.

Não a desperdice em planos, furos e pistas de barramento largas. Um plano de 560 µm tem a mesma função que um de 840 µm, e exigir uma faixa estreita aumenta o custo sem melhorar o produto.

Como escrever a descrição

Indique a largura nominal, a tolerância e o método de medição em conjunto. Um desenho que diz "10 oz, ±20%" e deixa a medição indefinida pode gerar contestações na inspeção de recebimento; um desenho que adiciona "verificado na seção transversal do cupom" não.

Quando o projeto realmente precisar de uma faixa mais estreita, explique o motivo — impedância, ajuste do conector, detecção de corrente — para que o fabricante possa escolher a maneira mais econômica de atingi-la. A faixa publicada e os limites do processo estão no Página de PCB de cobre grosso e os critérios de aceitação do página de recursos.

Especificações técnicas

Tolerância do condutor
±20% típico em largura, espaçamento e espessura.
Tolerância mais rigorosa
viável, preço sob consulta conforme projeto.
Com 85 gramas
±21 µm em uma camada de 105 µm
Com 20 onças
±140 µm em uma camada de 700 µm
Curvar-se e torcer
máximo 0,7%

Perguntas frequentes

  • Por que uma variação de ±20% é considerada normal em cobre pesado?

    Dois processos alteram a geometria. A galvanoplastia adiciona espessura a uma taxa determinada pela densidade de corrente, que varia com a densidade do padrão no painel; a corrosão remove o cobre da parte superior e das laterais, de modo que a folha espessa perde mais largura devido ao rebaixo. A galvanoplastia aditiva é preferida à corrosão subtrativa em altas espessuras, mas custa mais, e nenhum dos processos mantém uma faixa de 35 µm em uma camada de 700 µm.

  • É possível reduzir a tolerância para menos de ±20%?

    Sim, limites mais rigorosos são possíveis e são cotados de acordo com o projeto. Eles são obtidos com o tempo de processo: mais ciclos de revestimento, corrosão em múltiplas passagens, mais seções transversais e manuseio mais lento. Solicite a faixa de tolerância que o projeto suporta, em vez da faixa mais rigorosa que a fábrica consegue medir, pois cada ajuste mais preciso resulta em menor rendimento.

  • Como é feita a medição do cobre acabado?

    As amostras de seção transversal fornecem informações sobre o cobre na parede do furo, o cobre na superfície e o perfil do condutor; a fluorescência de raios X permite uma leitura rápida da espessura no painel. Os resultados são avaliados de acordo com a norma IPC-6012B, com curvatura e torção limitadas a 0,7%, e o registro do lote é mantido junto com a remessa.

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