Меню
Блог

Толстые печатные платы: что меняет 6 мм

Толщина — не только механический выбор. Она определяет минимальное сверло, окно гальваники и профиль пайки.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

2 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Понимание толстых печатных плат: простое руководство

Зачем делать плату толщиной 6 мм

Три причины, обычно вместе: стандарт разъема или контактного выступа, определяющий толщину, механическая нагрузка, которую должна выдерживать плата, или многослойная структура с большим количеством меди, которая замыкается только при такой толщине.

Таким образом, толщина гораздо чаще является следствием других решений, чем самоцелью — поэтому стоит проверить, не выполнит ли усилитель или более толстый алюминиевый корпус ту же работу за меньшие деньги.

Соотношение сторон определяет диаметр отверстия

Правило, которое имеет значение: толщина ÷ диаметр готового отверстия ≤ 15. В верхнем диапазоне:

| Толщина платы | Наименьшее металлизированное отверстие 15:1 |

| --- | --- |

| 1,6 мм | 0,107 мм — поэтому 0,15 мм механического диаметра вполне достаточно |

| 3,2 мм | 0,213 мм |

| 6,0 мм | 0,4 мм |

Вот почему толстая плата и BGA с малым шагом выводов могут быть несовместимы: корпусу нужны маленькие переходные отверстия, а толщина не позволит их покрыть металлом. Обычно решение заключается в использовании более тонкой платы с усилением или в многослойной конструкции.

Ламинирование и материалы

Толстая многослойная конструкция означает больше препрега, больше циклов ламинирования и больше возможностей для ошибок совмещения между слоями. Два практических следствия:

  • Накапливается допуск на совмещение. Каждый цикл ламинирования добавляет смещение, поэтому кольцевые зазоры и зазоры между сверлом и медью проверяются по окончательной многослойной конструкции, а не по первой паре.
  • Потоку смолы приходится преодолевать большее расстояние. Для толстых многослойных конструкций с большим количеством меди требуется достаточное количество препрега для заполнения рисунка, иначе диэлектрик истончается, и импеданс изменяется.

Изгиб и скручивание остаются на уровне максимум 0,7 %, что сложнее поддерживать по мере увеличения толщины и массы меди; симметричная укладка является основным рычагом.

Разделение на панели

V-образная насечка используется для толщины от 0,6 до 3,2 мм. При толщине более 3,2 мм производится фрезеровка платы, при этом выбор способа фрезеровки контактов и метода вывода должен осуществляться с учетом толщины — отламывать контакт толщиной 6 мм вручную нецелесообразно.

Сборка

Толстая плата является радиатором. Для профилей оплавления требуется более длительное время выдержки и четко выраженный пик; для селективной и ручной пайки необходим предварительный нагрев снизу. Толщина запрессованных разъемов и краевых контактов проверяется на соответствие окончательной толщине, а приспособление должно выдерживать плату, которая весит в несколько раз больше, чем панель толщиной 1,6 мм.

Когда толщина — неправильное решение

Если требуется жесткость или глубина разъема, плата толщиной 1,6 мм с локальным усилителем, металлическим несущим элементом или более толстым корпусом обычно дешевле и проще в изготовлении, чем однородный ламинат толщиной 6 мм.

Если требуется большой ток, то для решения задачи может подойти толстый слой меди на более тонкой плате: 20 унций на 1,6-миллиметровой плате пропускают большой ток без ухудшения соотношения сторон.

Опубликованные ограничения указаны на страница возможностей многослойная конструкция в примечание к процессу а также варианты с большим количеством меди на страница печатной платы с толстым слоем меди.

Технические характеристики

Диапазон толщины
0,1–6,0 мм
Соотношение сторон
15:1
Наименьшее отверстие при 6,0 мм
0,4 мм (толщина ÷ 15)
Диапазон толщины V-образного среза
0,6–3,2 мм
Коробление и скручивание
максимум 0,7 %.

Часто задаваемые вопросы

  • Почему толщина платы ограничивает размер отверстия?

    Покрытие должно достигать середины цилиндра, а практический предел составляет соотношение толщины к диаметру готового изделия 15:1. При толщине 6,0 мм это означает отверстие диаметром не менее 0,4 мм; для отверстия диаметром 0,2 мм при такой толщине потребуется соотношение 30:1, что не позволит равномерно нанести покрытие. Поэтому на толстой плате либо используются отверстия большего диаметра, либо допускается размещение тонких переходных отверстий на более тонких участках.

  • Действительно ли сложнее наносить покрытие на толстую плату?

    Да, по одной физической причине: электролит должен обмениваться внутри глубокого, узкого цилиндра. В результате обычно образуется более тонкий слой меди в центре отверстия, поэтому толщина стенок отверстия измеряется на поперечных сечениях панели, а не определяется по поверхности. Контрольные образцы и, при необходимости, более длительный цикл нанесения покрытия являются основными параметрами.

  • Как толщина влияет на процесс сборки?

    Это увеличивает тепловую инерцию. Плата толщиной 6 мм нагревается дольше, поэтому время выдержки при оплавлении увеличивается, а для ручной пайки требуется предварительный нагрев нижней стороны. Разъемы с заданной глубиной установки необходимо проверять на соответствие окончательной толщине, а тяжелые компоненты с выводами передают большую механическую нагрузку на ламинат.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.