เมนู
บล็อก

DFM ทองแดงหนา: จุดที่กฎมาตรฐานใช้ไม่ได้

ชุดกฎการออกแบบที่เขียนสำหรับฟอยล์ 0.5–1 oz ไม่ทนต่อการสัมผัสกับชั้น 10 oz สามการตรวจสอบล้มเหลวก่อน

ทีมวิศวกรรม Hitech Circuits

เซินเจิ้น จีน · การผลิตและประกอบ PCB

2 นาทีในการอ่าน

เผยแพร่:

อัปเดตล่าสุด:

การตรวจทานทางเทคนิค: ตัวเลขในกระบวนการได้รับการตรวจสอบกับเอกสารขีดความสามารถที่เผยแพร่ของเรา

คู่มือการออกแบบสำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ทองแดงหนา (Have Copper PCB)

ชุดกฎนี้เขียนขึ้นสำหรับแผ่นฟอยล์บาง

คู่มือการออกแบบ PCB ส่วนใหญ่จะถือว่าใช้ทองแดง 0.5–1 ออนซ์ หากปรับความกว้างของลายวงจรเป็น 0.06 มม. รูเจาะเป็น 0.2 มม. และวงแหวนเป็น 0.15 มม. แบบร่างก็จะผ่านการตรวจสอบ DRC ทุกขั้นตอน แต่สำหรับแผ่นทองแดงหนา ตัวเลขเดียวกันนี้มีความหมายแตกต่างออกไป: มันอธิบายถึงคุณลักษณะที่กระบวนการกัดและชุบไม่สามารถสร้างขึ้นพร้อมกันได้

ดังนั้น แบบร่างทองแดงหนาจึงต้องตรวจสอบสามสิ่งตามลำดับนี้

ตรวจสอบข้อที่หนึ่ง: ขนาดของคุณลักษณะขึ้นอยู่กับน้ำหนัก

การกัดไม่เป็นไปในทิศทางเดียว ทองแดงจะถูกกัดออกจากด้านบนของลายวงจรและจากด้านข้างพร้อมกัน ดังนั้นความกว้างที่เสร็จแล้วจึงแคบกว่าแบบร่าง และช่องว่างข้างๆ จะกว้างกว่า บนแผ่นฟอยล์ 35 µm การกัดเซาะนั้นเป็นเพียงเศษส่วนเล็กๆ ของลายวงจร แต่บนแผ่น 105 µm มันจะมีขนาดใหญ่ และบนแผ่น 700 µm ผลกระทบนี้จะเป็นตัวกำหนดว่าอะไรสามารถมีอยู่ได้บ้าง

ดังนั้นจึงเกิดการแบ่งแยกกฎ: เส้นและช่องว่างขนาด 0.06 มม. ยังคงใช้ได้กับชั้นที่มีรายละเอียดละเอียด ในขณะที่ขนาดขั้นต่ำของชั้นหนาจะถูกกำหนดโดยน้ำหนักทองแดงและได้รับการยืนยันใน DFM (การออกแบบเพื่อการผลิต) รูปแบบการวางผังทองแดงหนาที่น่าเชื่อถือที่สุดจะใช้รูปทรงกว้างเพื่อนำกระแสไฟฟ้า และปล่อยให้รูปทรงเรขาคณิตละเอียดเป็นหน้าที่ของชั้นที่สามารถรองรับได้

ตรวจสอบข้อที่สอง: รู วงแหวน และอัตราส่วนความกว้างต่อความหนา

ชั้นหนามีความหนามากพอที่จะเปลี่ยนวิธีการเจาะ ชุบ และทำความสะอาดรู ขนาดขั้นต่ำของโรงงานคือ 0.15 มม. โดยวิธีการทางกล หรือ 0.1 มม. ด้วยเลเซอร์ และอัตราส่วนความกว้างต่อความหนาคือ 15:1: รูที่มีความลึกมากกว่าสิบห้าเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางจะไม่สามารถชุบได้อย่างสม่ำเสมอ

มีหลักการออกแบบสองประการตามมา ควรหลีกเลี่ยงการใช้ vias ในชั้นหนาที่ชั้นที่บางกว่าสามารถรองรับได้ และตรวจสอบวงแหวนเทียบกับน้ำหนักทองแดงมากกว่าตารางการเจาะ เพราะยิ่งชั้นหนามากเท่าไหร่ การกัดก็จะยิ่งกินพื้นที่ของแผ่นรองมากขึ้นเท่านั้น

ตรวจสอบสามข้อ: ความสมดุล แผง และความเรียบ

การใช้ทองแดงมากเกินไปด้านใดด้านหนึ่งของแผ่นวงจรจะทำให้แผงโก่งงอระหว่างการเคลือบและระหว่างการหลอมใหม่ ทองแดงจะถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งแผงในส่วนที่การออกแบบเอื้ออำนวย และส่วนที่เหลือจะถูกจัดการในกระบวนการผลิต — แต่การจัดวางที่วางทองแดงทั้งหมดไว้ที่ชั้นบนสุดจะทำให้ผู้ผลิตมีพื้นที่ในการทำงานน้อยลง

ขนาดของแผงมีความสำคัญด้วยเหตุผลเดียวกัน แผงที่มีขนาดไม่เกิน 580 × 1900 มม. จะเคลือบและกัดได้สม่ำเสมอกว่าแผงที่เต็มขนาดสูงสุด และการโก่งงอและการบิดงอจะถูกจำกัดไว้ที่ 0.7% ตามมาตรฐาน IPC-6012B และ IPC-A-600H

สิ่งที่ต้องส่งเพื่อตรวจสอบ

ชุดไฟล์ Gerber น้ำหนักทองแดงต่อชั้น กระแสไฟฟ้าต่อเน็ตพร้อมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาต ความหนาสำเร็จรูป และปริมาณ ด้วยข้อมูลทั้งห้าอย่างนี้ DFM จะกำหนดขนาดของชิ้นส่วน กลยุทธ์การเจาะรู และการจัดเรียงแผงในขณะที่การจัดวางยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ — ซึ่งประหยัดกว่าการค้นพบข้อจำกัดหลังจากการผลิตเครื่องมือ ชุดกฎนั้นอยู่ในนั้น คู่มือการออกแบบทองแดงหนา และข้อจำกัดของกระบวนการต่อ หน้าความสามารถ.

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

ขีดจำกัดฟีเจอร์ละเอียด
ระยะห่างระหว่างเส้น/ช่องว่างบนชั้นสัญญาณ 0.06 มม.
ขั้นต่ำของชั้นหนา
กำหนดโดยน้ำหนักทองแดง ตามที่ตกลงกันไว้ใน DFM
รูเจาะสำเร็จรูปขั้นต่ำ
0.15 มม. แบบกลไก · 0.1 มม. แบบเลเซอร์
อัตราส่วนภาพ
15:1
ขนาดแผงสูงสุด
580 × 1900 มม.
โค้งและบิด
สูงสุด 0.7%

คำถามที่พบบ่อย

  • สามารถสลักเส้นลวดขนาด 3 มิลลิเมตรลงบนชั้นวัสดุหนา 10 ออนซ์ได้หรือไม่?

    ไม่ครับ ความหนา 3-4 มิล (0.075–0.102 มม.) เป็นกฎสำหรับฟอยล์ขนาด 0.5–1 ออนซ์ สำหรับชั้นที่มีความหนา 105 ไมโครเมตร สารกัดกร่อนจะกัดเซาะชั้นต้านทานจากด้านข้างและด้านบน ทำให้ความกว้างของชิ้นงานที่เสร็จแล้วลดลง และช่องว่างข้างๆ จะปิดเร็วกว่าที่แบบร่างแสดงไว้ ความหนา 0.06 มม. ยังคงใช้ได้ในชั้นที่มีรายละเอียดละเอียดของโครงสร้างเดียวกัน ส่วนชั้นที่หนาจะถูกกำหนดความหนาตามขีดจำกัดของมันเอง

  • รูทะลุจะอยู่ตามแนวชั้นที่หนาที่สุดในโครงสร้างหรือไม่?

    รูเจาะทะลุที่เคลือบด้วยโลหะหนาจะต้องถูกเจาะ เคลือบ และทำความสะอาดโดยคำนึงถึงชั้นโลหะนั้นด้วย: ความหนาขั้นต่ำทางกลคือ 0.15 มม. ความหนาขั้นต่ำทางเลเซอร์คือ 0.1 มม. และอัตราส่วนความกว้างต่อความหนาคือ 15:1 ในกรณีที่รูเจาะทะลุเฉพาะชั้นโลหะบาง ชั้นโลหะเหล่านั้นจะมีกฎเกณฑ์ของตัวเอง — กฎเกณฑ์ของโลหะหนาจะใช้กับทองแดงที่รูเจาะทะลุผ่านจริง ๆ

  • เหตุใดการใช้ประโยชน์จากแผงโซลาร์เซลล์จึงมีความสำคัญมากกว่าเมื่อใช้ทองแดงที่มีความหนาแน่นสูง?

    แผ่นทองแดงหนาจะกัดกร่อนและเคลือบผิวได้ไม่สม่ำเสมอทั่วแผ่นขนาดใหญ่ และแผ่นทองแดงขนาด 20 ออนซ์จะมีน้ำหนักมากกว่า ทำให้จัดการได้ยาก การรักษาขนาดของแผงให้อยู่ภายใน 580 × 1900 มม. และการกระจายทองแดงอย่างสมดุลจากซ้ายไปขวาและจากบนลงล่าง จะช่วยให้ความกว้างของตัวนำอยู่ในช่วง ±20% และความเรียบอยู่ในขีดจำกัดการโค้งงอและการบิด 0.7%

แชร์บทความนี้

← บล็อก

บทความวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง

ขอใบเสนอราคาสำหรับโครงการ PCB ของคุณ

ตรวจสอบทางวิศวกรรมและใบเสนอราคาโดยไม่มีค่าใช้จ่าย สำหรับการผลิต PCB การประกอบ การจัดหาชิ้นส่วน และการประกอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป