ทองแดงหนาเปลี่ยนกฎการออกแบบของคุณในสองส่วน ในด้านการผลิต ทองแดงที่เพิ่มขึ้นทุกออนซ์จะทำให้ความกว้างลายวงจรและระยะห่างขั้นต่ำกว้างขึ้น: เลเยอร์ด้านนอก 4 oz ต้องการอย่างน้อย 9/9 mil (0.23/0.23 mm) ที่ PCBCart และเลเยอร์ด้านนอก 15 oz ต้องการ 32/40 mil (0.81/1.02 mm) ในด้านการประกอบ ทองแดงส่วนเกินจะทำหน้าที่เป็นฮีตซิงก์ ดังนั้นแพดที่ต่อกับเพลนทองแดงหนาจะเป็นส่วนที่หลอมประสานเป็นลำดับท้ายสุด และกำหนดโปรไฟล์การบัดกรีทั้งหมด
คู่มือนี้จะแนะนำคุณทีละขั้นตอนทั้งสองวิธี โดยใช้ขีดจำกัดที่เผยแพร่ไว้บนหน้าเว็บของเราหน้าความสามารถทองแดงหนาน้ำหนักทองแดงทั้งหมดที่นี่เป็นทองแดงสำเร็จรูป ซึ่งเป็นสิ่งที่ขีดจำกัดเหล่านั้นอ้างอิงถึง ในกรณีที่ไม่มีการเผยแพร่ค่าไว้ เราจะแจ้งให้ทราบอย่างชัดเจนและจะแนะนำให้คุณติดต่อทีมวิศวกรของเราแทนการคาดเดา
เมื่อไหร่ที่ทองแดงหนาจึงจะคุ้มค่า?
ทองแดงหนาให้ความคุ้มค่าเมื่อกระแสหรือความร้อนเป็นปัจจัยจำกัด และการขยายความกว้างลายวงจรบนแผ่น 1 oz หรือ 2 oz ไม่สามารถทำได้ภายในพื้นที่ที่มีอยู่ หากความหนาแน่นของการเดินลายเป็นข้อจำกัดที่แท้จริง การใช้ทองแดงที่หนากว่ามักจะยิ่งทำให้ปัญหาแย่ลง
ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าในปัจจุบันจะแปรผันตามหน้าตัดของตัวนำ ซึ่งคือความกว้างคูณด้วยความหนา แต่ความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถดังกล่าวกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิไม่ได้เป็นเชิงเส้น บทความของเราเกี่ยวกับความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าครอบคลุมสูตร IPC-2221 และอธิบายว่าทำไมการเพิ่มพื้นที่เป็นสองเท่าจึงไม่ได้ทำให้กระแสที่ยอมรับได้เพิ่มเป็นสองเท่า ในการใช้งานจริง คุณมักจะสามารถได้หน้าตัดตามที่ต้องการได้สองวิธี: ใช้ความกว้างมากขึ้นบนทองแดงมาตรฐาน หรือใช้ความหนามากขึ้นและคงขนาดพื้นที่วางชิ้นส่วนให้เล็กอยู่
คำถามแรกที่มีประโยชน์คือ: กระแสไฟฟ้าสูงถูกจำกัดอยู่แค่ไม่กี่เน็ต หรือไหลผ่านทั้งส่วนจ่ายพลังงานทั้งหมด?
สำหรับเน็ตเพียงไม่กี่เส้น การใช้ลายทองแดงที่กว้างขึ้น การทำเน็ตเดียวกันซ้ำบนสองเลเยอร์ หรือใช้บัสบาร์เชิงกล มักจะเป็นวิธีที่ประหยัดกว่ามาก เมื่อทั้งส่วนของบอร์ดต้องแบกรับกระแสไฟฟ้า เมื่อบอร์ดต้องช่วยกระจายความร้อนจากอุปกรณ์กำลังเข้าสู่เพลน หรือเมื่อบริเวณคอนเนคเตอร์ต้องการทองแดงที่แข็งแรงขึ้น ทองแดงหนาจึงเริ่มคุ้มค่ากับต้นทุนที่จะจ่าย
พิจารณาถึงผลกระทบต่อเนื่องด้วย แผ่นวงจรใด ๆ ที่มีทองแดงสำเร็จรูปตั้งแต่ 3 ออนซ์ขึ้นไปจะถูกผลิตบน FR4 High Tg 170 เท่านั้น ขนาดลักษณะขั้นต่ำจะเพิ่มขึ้นดังที่แสดงด้านล่าง และชิ้นส่วนระยะพิชช์ละเอียดจะวางได้ยากบนเลเยอร์นอกที่มีทองแดงหนา นักออกแบบจำนวนมากจึงเลือกใส่ทองแดงหนาไว้ที่เลเยอร์จ่ายไฟด้านใน (กับเราสามารถทำได้สูงสุดถึง 12 ออนซ์) และทำให้เลเยอร์ด้านนอกบางกว่าเพื่อใช้เป็นแพดของอุปกรณ์
ขนาดของลายทองแดงและระยะห่างจะเพิ่มขึ้นเท่าใดเมื่อความหนาทองแดงเพิ่มขึ้น?
ทั้งสองอย่างเติบโตขึ้นตามทุก ๆ ออนซ์ และเมื่อเกิน 6 ออนซ์ ระยะห่างขั้นต่ำจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าความกว้างขั้นต่ำ เหตุผลคือกระบวนการกัด (etching) ทองแดงหนาจะอยู่ในเครื่องกัดนานกว่า ทำให้สารกัดเซาะลุกลามในแนวนอนขณะกัดลงในแนวลึก และตัวลายตัวนำจะกว้างกว่าที่ฐานมากกว่าด้านบน งานอาร์ตเวิร์กจึงต้องชดเชยสิ่งนี้ และระยะช่องว่างต้องกว้างพอเพื่อให้ฐานของลายตัวนำที่อยู่ติดกันสองเส้นไม่สัมผัสกัน
| ทองแดงสำเร็จรูป | รอยต่อขั้นต่ำ / ช่องว่างขั้นต่ำของชั้นนอก | รอยทองขั้นต่ำ / ระยะห่างขั้นต่ำของเลเยอร์ด้านใน |
|---|---|---|
| 4 ออนซ์ (ประมาณ 140 ไมโครเมตร) | 9 / 9 มิล (0.23 / 0.23 มม.) | 8 / 12 มิล (0.20 / 0.30 มม.) |
| 5 ออนซ์ (ประมาณ 175 ไมโครเมตร) | 11 / 11 มิล (0.28 / 0.28 มม.) | 10 / 14 มิล (0.25 / 0.36 มม.) |
| 6 ออนซ์ (ประมาณ 210 ไมโครเมตร) | 13 / 13 มิล (0.33 / 0.33 มม.) | 12 / 16 มิล (0.30 / 0.41 มม.) |
| 12 ออนซ์ (ประมาณ 420 ไมโครเมตร) | 20 / 32 มิล (0.51 / 0.81 มม.) | 20 / 32 มิล (0.51 / 0.81 มม.) |
| 15 ออนซ์ (ประมาณ 525 ไมโครเมตร) | 32 / 40 มิล (0.81 / 1.02 มม.) | ไม่มีให้บริการ (ชั้นด้านในสูงสุด 12 ออนซ์) |
ค่าขั้นต่ำของทองแดงหนา PCBCart ระบุเป็นหน่วยมิล (mil) ตามที่ประกาศไว้; ค่าหน่วยมม. และไมโครเมตร (µm) เป็นค่าที่ได้จากการแปลงอย่างปัดเศษ สำหรับน้ำหนักที่ไม่ได้ระบุไว้ กรุณาตรวจสอบยืนยันกับทีมวิศวกรรมของเรา
มีสามสิ่งในตารางนี้ที่ทำให้ผู้คนสับสน
ชั้นด้านในต้องการระยะห่างมากกว่าชั้นด้านนอกที่น้ำหนักเท่ากัน: 12 mil เทียบกับ 9 mil ที่ 4 oz ทองแดงด้านในต้องถูกห่อหุ้มด้วยพรีเพรกระหว่างกระบวนการลามิเนต ดังนั้นเรซินจึงต้องไหลลงไปในช่องว่างทุกช่องระหว่างโครงสร้างที่หนา ช่องแคบและลึกเป็นจุดที่อาการขาดเรซินปรากฏให้เห็น และกฎของชั้นด้านในก็เผื่อพื้นที่ให้เรซินไหลเข้าไปได้
ค่าที่ระบุเหล่านี้เป็นเพียงค่าต่ำสุด ไม่ใช่ค่าเป้าหมาย ร่องลายที่ต้องรับกระแสไฟฟ้าจริง ๆ จะกว้างกว่านี้มากอยู่แล้ว ค่าต่ำสุดจะเริ่มมีผลจริงบริเวณแผ่นรองขาของอุปกรณ์ รอบการกระจายลายจากขาของอุปกรณ์กำลังไฟฟ้า และระหว่างลายทองแดงที่วิ่งขนานกันยาว ๆ โดยเฉพาะในเลเยอร์ด้านใน แบบที่เผื่อระยะเหนือค่าต่ำสุดไว้บ้างจะประกอบได้ง่ายกว่าแบบที่กดลงไปจนถึงค่าต่ำสุดพอดี
กฎระยะห่างยังจำกัดระยะแนวตั้งของแพดด้วย การตรวจสอบอย่างรวดเร็วคือ ความกว้างขั้นต่ำบวกกับระยะห่างขั้นต่ำ: 18 มิล (ประมาณ 0.46 มม.) บนเลเยอร์ด้านนอก 4 ออนซ์, 26 มิล (ประมาณ 0.66 มม.) บนเลเยอร์ด้านนอก 6 ออนซ์ หากชิ้นส่วนที่มีระยะแนวตั้งถี่ที่สุดของคุณบนเลเยอร์ด้านนอกที่หนา เข้าใกล้ตัวเลขนั้น ให้ส่งฟุตพรินต์ไปยังทีมวิศวกรรมของเราก่อนที่จะยืนยันเลย์เอาต์
โปรดจำไว้ว่าค่าขั้นต่ำของผู้ผลิตแผ่นวงจร (fab minimums) ไม่ใช่ค่าระยะห่างทางไฟฟ้า หากบอร์ดของคุณทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูง ระยะห่างทางอากาศ (clearance) และระยะเลื้อย (creepage) ที่กำหนดโดยมาตรฐาน IPC-2221 หรือมาตรฐานความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ของคุณอาจมากกว่าค่าตัวเลขใด ๆ ในตารางนี้อย่างมาก และข้อกำหนดนั้นมีความสำคัญเหนือกว่า
วงแหวนรูปวงกลม ขนาดรูเจาะ และการเลือกใช้วัสดุ
วงแหวนวงแหวนขั้นต่ำสำหรับทองแดงหนาคือ 6 mil และรูเจาะขั้นต่ำคือ 10 mil แต่บนบอร์ดทองแดงหนาแบบหนา ความหนาของบอร์ดมักเป็นตัวกำหนดขนาด via ที่เล็กที่สุดที่ใช้งานได้จริงของคุณก่อนที่ข้อจำกัดทั้งสองอย่างใดอย่างหนึ่งจะมีผล
บอร์ดทองแดงหนามักจะมีความหนามาก ช่วงความหนาของเราคือ 0.6 ถึง 6.5 มม. รูขนาด 10 มิล (0.25 มม.) ที่อยู่ใกล้ค่าด้านบนของช่วงนี้ถือเป็นความท้าทายในการชุบโลหะ เพราะต้องชุบทองแดงให้สม่ำเสมอตลอดความลึกของรูที่ลึกและแคบ หากคุณวางแผนจะใช้ via ขนาดเล็กบนบอร์ดที่หนา กรุณายืนยันการผสมผสานระหว่างขนาดรูและความหนาบอร์ดกับทีมวิศวกรรมของเราก่อนที่คุณจะทำเลย์เอาต์
บนวงแหวนรอบรู้นำไฟฟ้า เราแนะนำให้ใช้ขนาดใหญ่กว่าค่าขั้นต่ำ 6 mil (0.15 มม.) บนแพดที่ต้องรับกระแสไฟหรือใช้ยึดคอนเนกเตอร์ วงแหวนเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางกระแสไฟระหว่างบาร์เรลกับลายทองแดง และบนเลเยอร์ทองแดงหนา การกัดลายที่ทำให้ระยะห่างกว้างขึ้นก็จะกินเนื้อวงแหวนออกไปที่ขอบด้วย
สำหรับวัสดุ กฎมีอยู่ง่าย ๆ คือ หากทองแดงสำเร็จรูปมีความหนา 3 oz ขึ้นไป ให้ใช้ FR4 High Tg 170 ถ้าต่ำกว่า 3 oz สามารถใช้ได้ทั้ง Tg 140 และ Tg 170 ข้อกำหนด High Tg ไม่ใช่แค่พิธีการ แผ่นวงจรทองแดงหนาจะคงความร้อนนานกว่าในแต่ละรอบความร้อน และการขยายตัวในแนวแกน Z ของเรซินจะดึงถังชุบผิวด้านในทุกครั้ง รูทะลุในแผ่นหนาที่มีลวดลายทองแดงด้านในหนาเป็นบริเวณที่ความเค้นเหล่านี้ไปรวมตัวกัน
คำสั่งซื้อทองแดงหนาที่ผลิตขึ้นจะใช้โครงสร้างเลเยอร์มาตรฐานของเราเป็นพื้นฐาน หากการออกแบบของคุณต้องอาศัยโครงสร้างเลเยอร์เฉพาะ ความหนาของไดอิเล็กทริก หรือการผสมผสานของความหนาทองแดงในแต่ละเลเยอร์ โปรดติดต่อทีมวิศวกรรมของเราก่อนทำการสั่งซื้อ ไม่ว่ากรณีใดก็ตาม ควรรักษาการกระจายตัวของทองแดงให้สมดุล: การมีทองแดงหนาอยู่ด้านหนึ่งและทองแดงบางอยู่อีกด้านหนึ่งจะทำให้แผ่นบอร์ดไม่สมดุล มีแนวโน้มโค้งงอระหว่างกระบวนการลามิเนตและการรีโฟลว์
มีการเปลี่ยนแปลงอะไรในสายการประกอบบ้าง?
แผงวงจรเกิดความร้อนไม่สม่ำเสมอ แผ่นแพดที่เชื่อมต่อกับเพลนทองแดงขนาดใหญ่จะเป็นส่วนสุดท้ายที่ถึงอุณหภูมิรีโฟลว์ ดังนั้นโปรไฟล์อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยแผ่นแพดเหล่านั้น และความเสี่ยงจะตกไปอยู่ที่ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่อยู่ติดกับมัน
มวลความร้อนและโปรไฟล์การรีโฟลว์
แผ่นวงจรทองแดงหนา 1 oz ที่มีชิ้นส่วนภาคจ่ายไฟเพียงไม่กี่ชิ้นจะหลอมประสานคล้ายกับแผ่นวงจรทั่วไป แผ่นวงจรที่มีทองแดงหนา 4 oz หรือมากกว่านั้นบนหลายเลเยอร์จะแสดงพฤติกรรมต่างออกไป: ระนาบทองแดงจะดึงความร้อนออกจากแพดที่อยู่ด้านบน และทั้งแผ่นวงจรจะใช้เวลานานกว่าจะอุณหภูมิสูงขึ้นถึงจุดที่ต้องการ หากใช้โปรไฟล์มาตรฐาน อุปกรณ์พาสซีฟชิ้นเล็กจะหลอมประสานได้ดี ในขณะที่ขาแท็บภาคจ่ายไฟที่ต่ออยู่กับระนาบทองแดงขนาดใหญ่ อาจไม่เปียกตะกั่วได้เต็มที่
โปรไฟล์การรีโฟลว์จะต้องทำให้แผ่นแพดที่ร้อนช้าที่สุด ซึ่งโดยมากคือแผ่นที่อยู่บนทองแดงที่หนาที่สุด มีอุณหภูมิสูงถึงระดับที่เหมาะสมสำหรับการรีโฟลว์ โดยไม่ทำให้ชิ้นส่วนที่ไวต่ออุณหภูมิที่สุดร้อนเกินไป ซึ่งมักหมายถึงการเพิ่มช่วงแช่ให้ยาวขึ้นเพื่อให้โซนที่มีมวลมากตามทันก่อนถึงอุณหภูมิสูงสุด ซึ่งตรงนี้เองที่โซนทำความร้อนทั้งแปดโซนของเตารีโฟลว์รุ่น NS800II ของเราเปิดโอกาสให้เราปรับแต่งโปรไฟล์ได้ ขีดจำกัดสำคัญคือค่าการรับอุณหภูมิของชิ้นส่วน: ไม่ว่าตัวแพดหนักจะต้องการแค่ไหน ก็ต้องยังอยู่ภายในขอบเขตที่ชิ้นส่วนที่ไวต่ออุณหภูมิที่สุดรับได้ เมื่อสองเงื่อนไขนี้ปรับให้ลงตัวกันไม่ได้ วิธีแก้ต้องทำที่เลย์เอาต์ ไม่ใช่ที่เตารีโฟลว์
รอยบัดกรีบนบริเวณทองแดงขนาดใหญ่
แผ่นรองขนาดใหญ่บนเครื่องบินหนัก เช่น แท็บ D2PAK และ TO-263 แผ่นรองเปิดโล่งของ QFN กำลังไฟ และเทอร์มินัลบล็อกขนาดใหญ่ มักแสดงให้เห็นข้อบกพร่องสองแบบที่พบบ่อย: การเปียกไม่สมบูรณ์ซึ่งเกิดจากจุดเชื่อมต่อไม่ได้รับความร้อนเพียงพอ และฟองอากาศใต้แผ่นรองถ่ายเทความร้อน ปริมาณครีมประสานจะถูกตรวจสอบด้วยเครื่องตรวจสอบ InSPIre 510B 3D SPI ของเรา ซึ่งสามารถวัดปริมาตร พื้นที่ และความสูงได้ และรอยเชื่อมประสานจะผ่านการตรวจ AOI ด้วย ALD515 หลังจากการรีโฟลว์ รอยเชื่อมที่ซ่อนอยู่ใต้ชิ้นส่วนกำลังแบบยึดด้านล่างไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องทั่วไป นั่นคือเหตุผลที่เรามีระบบเอกซเรย์ VIEW X2000 การตรวจสอบช่วยให้พบปัญหา แต่อย่าได้แก้ไขแผ่นรองที่ขาดการกระจายความร้อนอันเกิดจากการออกแบบ ปริมาณครีมประสานบนแผ่นรองขนาดใหญ่และการเชื่อมต่อทองแดงรอบ ๆ แผ่นรองเหล่านั้นเป็นสิ่งที่ควรจัดการให้ลงตัวตั้งแต่ขั้นตอน DFM
ชิ้นส่วนขนาดเล็กแบบสองขั้วเป็นผู้เสียหายอีกกลุ่มหนึ่ง ชิ้นส่วนขนาด 0402 หรือ 0603 ที่มีแพดด้านหนึ่งต่อกับเพลนทองแดงหนา และอีกด้านต่อกับลายทองแดงบาง จะทำให้ด้านลายทองแดงหลอมละลายก่อน และแรงตึงผิวอาจทำให้ชิ้นส่วนตั้งชูปลายขึ้น การแก้แบบคือทำให้เกิดสมดุลทางความร้อน: ใช้การต่อแบบเทอร์มอลรีลีฟทางด้านเพลน หรือทำให้ทองแดงทั้งสองแพดมีปริมาณใกล้เคียงกัน ข้อเสียคือเทอร์มอลรีลีฟจะจำกัดกระแสด้วย ดังนั้นในตัวต้านทานตรวจวัดกระแส คุณต้องออกแบบก้านเชื่อมให้รองรับกระแสได้ หรือเดินลายให้แพดทั้งสองข้างไปยังทองแดงที่มีความเทียบเท่ากัน
ตรวจสอบขีดจำกัดของการประกอบรวมถึงขีดจำกัดของการผลิต
แผ่นทองแดงหนาอาจเป็นไปตามขีดจำกัดการผลิตแผ่นวงจร แต่ยังอยู่นอกขอบเขตของสายการประกอบได้ เราผลิตแผ่นวงจรได้หนาสูงสุด 6.5 มม. ในขณะที่เครื่องพิมพ์บัดกรีรุ่น G5 ของเรารองรับแผ่นวงจรที่มีความหนา 0.2 ถึง 6 มม. และมีขนาดพื้นที่สูงสุด 400 × 310 มม. หากแผ่นวงจรของคุณมีความหนามากกว่า 6 มม. หรือมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่ดังกล่าว และยังต้องประกอบแบบ SMT โปรดยืนยันกับทีมวิศวกรของเราก่อนที่คุณจะยืนยันขนาดรูปร่างแผ่นวงจร
น้ำหนักทองแดงแบบผสมและชิ้นส่วนแบบทะลุรู
ขาพินแบบทะลุบอร์ดที่บัดกรีลงในเพลนขนาดใหญ่เป็นจุดเชื่อมที่เติมตะกั่วได้ยากที่สุดบนบอร์ดเหล่านี้ เพราะเพลนจะดึงความร้อนออกจากรูบาร์เรล ขาที่ไม่ต้องรับกระแสควรใช้แพดแบบเทอร์มอลรีลีฟ ส่วนขาที่ต้องรับกระแสมักจำเป็นต้องต่อแบบทึบ ให้ทำเครื่องหมายไว้เมื่อคุณส่งไฟล์ออกแบบ เพื่อให้สามารถตรวจทานได้ก่อนการผลิตครั้งแรก
ในสายการผลิตของเรา ชิ้นส่วนแบบทะลุรูจะถูกบัดกรีด้วยเครื่องบัดกรีคลื่น GSD-WD300T หรือระบบบัดกรีแบบเลือกจุด JADE MK II ว่าระบบใดเหมาะกับบอร์ดทองแดงหนาขึ้นอยู่กับการจัดวางชิ้นส่วนแบบทะลุรูและชิ้นส่วน SMT และประเด็นนี้จะถูกตัดสินในระหว่างการตรวจสอบ DFM ไม่ใช่ในกระบวนการผลิตครั้งแรก
น้ำหนักทองแดงที่ผสมกันยังอาจแสดงออกมาเป็นการบิดงอของแผ่นวงจรได้เช่นกัน แผ่นวงจรที่มีทองแดงหนาแน่นอยู่ด้านใดด้านหนึ่ง หรือมีเพลนทองแดงหนาอยู่เฉพาะบางส่วนของแผ่น อาจเกิดการโก่งตัวระหว่างการรีโฟลว์ ซึ่งจะสร้างความเค้นให้กับข้อต่อของชิ้นส่วนขนาดใหญ่ และทำให้การวางชิ้นส่วนระยะพิชชิ่งละเอียดทำได้ยากขึ้น วิธีแก้คือจัดการตั้งแต่ขั้นตอนเลย์เอาต์: กระจายทองแดงให้สม่ำเสมอที่สุดเท่าที่วงจรจะเอื้ออำนวย และใช้เทคนิคบาลานซ์ทองแดงในบริเวณที่มีชิ้นส่วนเบาบาง
มีการเคลือบผิวแบบใดบ้าง?
สำหรับบอร์ดทองแดงหนา เรามีการชุบผิวแบบ HASL, HASL ปราศจากสารตะกั่ว และ ENIG ให้เลือก ใช้ ENIG หากบอร์ดมีชิ้นส่วนแบบระยะพิชช์ละเอียดหรือชิ้นส่วนแบบขาอยู่ด้านล่าง ส่วนตัวเลือก HASL เหมาะสำหรับบอร์ดที่มีชิ้นส่วนกำลังสูงขนาดใหญ่และคอนเน็กเตอร์แบบทะลุรูเป็นหลัก
| เสร็จสิ้น | ความเรียบของผิวหน้า | เหมาะสมดี | ระวังเรื่อง |
|---|---|---|---|
| HASL (ดีบุก-ตะกั่ว) | ไม่สม่ำเสมอ แตกต่างกันไปตามขนาดแผ่นรอง | ผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน RoHS ที่มีแผ่นรองขนาดใหญ่และรูทะลุ | ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด RoHS |
| HASL ปราศจากสารตะกั่ว | ไม่สม่ำเสมอ เปลี่ยนแปลงไปตามขนาดแผ่นรอง | ผลิตภัณฑ์ RoHS ที่มีชิ้นส่วนกำลังไฟฟ้าขนาดใหญ่เป็นส่วนใหญ่ | อีกหนึ่งรอบอุณหภูมิสูงบนบอร์ดที่มีมวลความร้อนสูง |
| เอนิก | แบน | QFN แผ่นรองโลหะเปิดเผย, ชิ้นส่วนระยะขาแบบละเอียด | ต้นทุนที่สูงขึ้น โดยเฉพาะเมื่อมีพื้นที่ทองแดงเปลือยขนาดใหญ่ |
ผิวเคลือบผิวหน้าแผ่นวงจรที่มีให้เลือกสำหรับแผ่นทองแดงหนา PCBCart
การเคลือบผิวแบบ OSP และแบบจุ่มไม่อยู่ในรายการตัวเลือกทองแดงหนา หากในการออกแบบปัจจุบันของคุณมีการระบุให้ใช้แบบใดแบบหนึ่ง โปรดตรวจสอบว่าด้วยเหตุผลนั้นยังคงมีความจำเป็นอยู่หรือไม่เมื่อบอร์ดถูกปรับเป็นทองแดงหนา หรือยืนยันกับทีมวิศวกรรมของเรา
รายการตรวจสอบการออกแบบทองแดงหนา
ลองตรวจสอบสิ่งเหล่านี้ให้ครบก่อนที่คุณจะส่งไฟล์ Gerber แต่ละข้อคือ问题ที่我们在进行 DFM 审查时否则会提出的内容
| ตรวจสอบ | ยืนยันอะไร |
|---|---|
| น้ำหนักทองแดง | ระบุความหนาทองแดงสำเร็จต่อชั้นไว้ในแบบร่างแผงวงจรแล้ว; ชั้นนอกได้สูงสุดถึง 15 ออนซ์ ชั้นในได้สูงสุดถึง 12 ออนซ์ |
| ติดตามและเว้นวรรค | แต่ละชั้นต้องเป็นไปตามค่าขั้นต่ำตามน้ำหนักทองแดงของชั้นนั้นเอง; ชั้นด้านในให้ใช้ค่าของชั้นด้านใน |
| ระยะห่างระหว่างแผ่นรอง | ระยะห่างเล็กสุดของลายวงจรบนชั้นนอกที่หนาแต่ละชั้น ต้องมีขนาดอย่างน้อยเท่ากับผลรวมของความกว้างลายวงจรต่ำสุดและช่องว่างต่ำสุดสำหรับความหนานั้น |
| ระยะห่างทางไฟฟ้า | ระยะห่างแรงดันสูงกำหนดตาม IPC-2221 หรือมาตรฐานความปลอดภัยของคุณ ไม่ใช่ตามค่าขั้นต่ำของโรงงานผลิต |
| วงแหวนรอบรู | ขั้นต่ำ 6 มิล; รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแผ่นรองนำกระแสและแผ่นรองคอนเน็กเตอร์ |
| หลุม | ดอกสว่านขั้นต่ำ 10 มม.; รูขนาดเล็กบนแผ่นหนาได้รับการยืนยันกับทีมวิศวกรรมของเราแล้ว |
| วัสดุ | ทองแดงสำเร็จรูป 3 ออนซ์ขึ้นไป หมายถึง FR4 แบบ High Tg 170 |
| Stackup | 2 ถึง 24 เลเยอร์; ความหนา 0.6 ถึง 6.5 มม.; ผลิตบนสแตกอัปมาตรฐานของเรา เว้นแต่จะมีการยืนยันเป็นอย่างอื่น |
| สมดุลความร้อน | แพดขนาดเล็กแบบแพสซีฟเพียงจุดเดียวบนแผ่นวงจรหนา ใช้ร่องผ่อนแรงหรือใช้คอปเปอร์ที่จับคู่กัน |
| รูทะลุ | พินที่มีกระแสไฟฟ้าไหลพร้อมการเชื่อมต่อเข้ากับเพลนสีทึบจะถูกตั้งธงเตือนเมื่อคุณส่งการออกแบบ |
| ความพอดีของการประกอบ | สำหรับการประกอบ SMT: แผ่นหรือแผงวงจรที่มีความหนา 0.2 ถึง 6 มม. และมีขนาดไม่เกิน 400 × 310 มม. หรือได้รับการยืนยันจากทีมวิศวกรรมของเรา |
| ผิวสำเร็จ | ENIG สำหรับชิ้นส่วนระยะพิชช์ถี่หรือชิ้นส่วนที่มีแผ่นรองเปิด; ใช้ HASL หรือ HASL ปราศจากสารตะกั่วในกรณีอื่น |
| คลาสคุณภาพ | สร้างตามมาตรฐาน IPC Class 2 เป็นค่ามาตรฐาน ข้อกำหนดเพิ่มเติมใด ๆ จะระบุไว้ในใบเสนอราคา |
รายการตรวจสอบ DFM ก่อนส่งสำหรับบอร์ดทองแดงหนา
คำถามที่พบบ่อย
ฉันควรระบุทองแดงเริ่มต้นหรือทองแดงที่เสร็จสมบูรณ์ในแบบร่าง?
ระบุค่าทองแดงสำเร็จ (finished copper) แยกตามแต่ละชั้น ชั้นด้านนอกจะมีปริมาณทองแดงเพิ่มขึ้นระหว่างกระบวนการชุบทองแดง ดังนั้นหากระบุเพียงน้ำหนักแผ่นฟอยล์บนแบบร่าง ก็จะทำให้ความหนาหลังผลิตจริงถูกตีความได้หลายแบบ และข้อกำหนดทุกข้อในบทความนี้ล้วนอ้างอิงจากน้ำหนักทองแดงหลังผลิตจริง หากการคำนวณปัจจุบันของคุณตั้งสมมติฐานความหนาใดไว้ ให้ระบุความหนานั้นโดยตรง แทนการระบุแค่ชื่อประเภทฟอยล์
แผ่นวงจรขนาด 3 ออนซ์ถือว่าเป็นทองแดงหนาหรือไม่?
ได้บางส่วน ตารางลายวงจรทองแดงหนา (heavy copper) และระยะห่างของเราเริ่มต้นที่ 4 oz แต่กฎเกี่ยวกับวัสดุเริ่มต้นที่ 3 oz: แผ่นวงจรใดก็ตามที่มีทองแดงสำเร็จรูป 3 oz ขึ้นไป จะผลิตบน FR4 High Tg 170 สำหรับลายวงจรและระยะห่างที่ 3 oz กรุณายืนยันกับทีมวิศวกรรมของเราโดยไม่ใช้การคาดคะเนจากตาราง
ฉันสามารถลากสัญญาณอิมพีแดนซ์ควบคุมบนแผ่นวงจรทองแดงหนาได้หรือไม่?
โปรดตรวจสอบกับทีมวิศวกรรมของเราก่อนที่คุณจะตัดสินใจสั่งผลิต บอร์ดทองแดงหนาใช้โครงสร้างเลเยอร์มาตรฐานของเรา และค่าความต้านทานอิมพีแดนซ์บนเลเยอร์ 4 oz หรือหนากว่านั้นคาดการณ์ได้ยาก เนื่องจากตัวนำที่ถูกกัดลายมีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู หากการออกแบบของคุณต้องการควบคุมอิมพีแดนซ์ โปรดส่งข้อกำหนดมาพร้อมกับไฟล์ของคุณ เพื่อที่เราจะได้แจ้งให้คุณทราบล่วงหน้าว่าการผลิตสามารถตอบโจทย์ข้อกำหนดนั้นได้หรือไม่
แผงวงจรทองแดงหนาได้รับการผลิตตามระดับคุณภาพใด?
มาตรฐาน IPC ระดับ 2 เป็นมาตรฐานของเราสำหรับบอร์ดทองแดงหนา หากแบบการผลิตของคุณระบุข้อกำหนดการรับรองอื่นใด โปรดแนบมาพร้อมกับคำขอใบเสนอราคาเพื่อให้ทีมวิศวกรรมของเราสามารถตรวจสอบได้ก่อนที่คุณจะสั่งซื้อ
ทองแดงหนาทำให้การรีเวิร์กทำได้ยากขึ้นหรือไม่?
ใช่ ความจุความร้อนที่ทำให้การรีโฟลว์ช้าลงนั้น ยังทำให้การถอดหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนบนเพลนขนาดใหญ่ด้วยเครื่องลมร้อนหรือหัวแร้งเพียงอย่างเดียวทำได้ยาก เพราะเพลนจะดึงความร้อนไปอย่างต่อเนื่อง จึงมักต้องมีการอุ่นด้านล่างไว้ก่อน หากชิ้นส่วนมีแนวโน้มว่าจะต้องถูกสลับเปลี่ยนระหว่างการ bring-up เช่น เพาเวอร์ MOSFET ที่คุณอาจเปลี่ยนหลังการทดสอบ ควรให้มันมีฉนวนความร้อนบางส่วนในเลเอาต์ในกรณีที่กระแสอนุญาต
แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•อุปกรณ์ประกอบ SMT ของ PCBCart
•วัสดุ PCB ที่มีจำหน่ายที่ PCBCart
•ภาพรวมบริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB Assembly)