PCB-Neuigkeiten - Forschung zur Herstellungsmethode von hochpräzisen Widerstand PCB

1. Hintergrundeinführung

Mit der Entwicklung von PCB-Funktionalisierung und hoher Leistung, High-End Feinprodukte wie Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeits-PCB, Leiterplatte mit hoher Wärmeableitung, Begrenzter Widerstund und vergrabene Kapazität Leiterplatte sind nach und nach in der Branche bekannt geworden, und die Entwicklung von PCB hat Diversifizierung gezeigt. Einerseits, aufgrund der Marktnachfrage, Kundendesigns neigen dazu, offen und mutig zu sein, and Leiterplattenprodukte mit vielen besonderen Anforderungen entstanden sind; auf der anderen Seite, neue Materialien, neue Ausrüstung, und neue Prozesse entstanden, um dem Markt gerecht zu werden. Und die Bedürfnisse der Kunden an Produkteigenschaften.

Entsprechend den Anforderungen eines Kunden produziert unsere Firma ein Produkt, das die genauen Anforderungen der Widerstandskontrolle (16±10Ω) der etablierten Verdrahtungsmethode auf der Leiterplatte realisiert. Die Kundendaten geben nur die Gesamtspurlänge (6413mm) an, und die Linienbreite muss etwa 0.2mm sein, aber es ist nicht unbedingt erforderlich. Eine angemessene Anpassung ist zulässig. Es ist notwendig, dass unser Unternehmen die passende Linienbreite und Kupferdickenbereich entsprechend der tatsächlichen Prozessfähigkeit berechnet., Und produzieren Sie dann PCB-Produkte, die die Impedanzanforderungen erfüllen.

2. Theoretische Berechnung

Das Konstruktionsmuster der Widerstandssteuerungsplatte des Kunden weist nur eine lange Widerstandslinie auf der BOT-Oberfläche auf. Die Buslänge beträgt 6413mm. Die Linienbreite wird im Vorfeld als 0,2mm berechnet. Die TOP-Oberfläche ist 0,4mm breiter und die Linienlänge ist 15,8mm. Der Widerstand von Kupfer wird nach dem theoretischen Wert von 1.75*10-8Ω*m berechnet, und der Steuerwiderstand ist 16+/-10Ω. Nach der theoretischen Berechnung wird angenommen, dass die Dicke des fertigen Kupfers 1OZ ist, der BOT-Oberflächenwiderstand 15.36Ω, und der T-OP-Widerstand etwa 0.02Ω. Es wird geschätzt, dass die Widerstandskontrollfläche nur die BOT-Oberfläche ist.

Der theoretische Berechnungswert des Widerstands eines 6413mm langen und 0,2mm breiten Kupferdrahts unter verschiedenen Kupferdicken ist in der folgenden Tabelle dargestellt. R=ρ*L/S, ρ ist der Materialwiderstand 1.75*10-8Ω*m, L ist die Drahtlänge 6413mm, S ist die Querschnittsfläche des Drahtes, die oberen und unteren Grenzen des tatsächlichen Widerstands sind 17.6Ω und 14.4Ω jeweils. Theoretische Berechnung ist, dass ein Draht mit einer Breite von 0,2mm und einer Länge von 6413mm den idealen Widerstandswert von 16Ω erreichen kann, wenn die Kupferdicke 35um ist.

Die tatsächliche Produktion von Oberflächenkupfer wird bei ca. 35um kontrolliert. Die Lochkupferanforderung dieser Platte ist kleiner als 18um. In Anbetracht der Dicke der Platte ist 0.5mm, der Lochdurchmesser ist 0.35mm, das Bohrdicken-zu-Durchmesser-Verhältnis ist etwa 1.4, die Galvanisierungsrate wird bei 90%, berechnet und die Oberflächenkupfergalvanikschicht Die Dicke ist mindestens über 20um, also sollte das untere Kupfer 35um-20um=15um sein, und die Kupferplattierungsdicke von 1/3oz ist ideal.

Wenn der Medianwert der Oberflächenkupfersteuerung 35um ist, liegt die tatsächliche Kupferdicke zwischen 30 und 40um. Entsprechend den Widerstandsanforderungen des Kunden ist der berechnete Leitungsbreitentoleranzbereich wie in Tabelle 2 gezeigt. Gemäß den Berechnungsergebnissen der Tabelle unten, steuern Sie den theoretischen optimalen Bereich der Kupferdicke von 32 bis 40um. zwischen.

Das eigentliche Design der Leiterplattenproduktion Prozess ist positiv, was bequemer für die Steuerung der Linienbreite Toleranz ist, und präziser Widerstand erhalten wird.

Drei, Prozesskontrolle

3.1 Kupfer hinter dem Brett

Die Dicke des elektrischen Kupfers der Platine beträgt 8um. Nach der tatsächlichen elektrischen Messung der Platine wird das Oberflächenkupfer der 2PNL-Platine gemessen. Nach der Messung wird die Kupferdickenverteilung Cpk auf 1.4>1.33 berechnet. Wie in Tabelle 3 gezeigt, ist die elektrische Gleichmäßigkeit der Platine ideal.

3.2 Die Kupferdicke des Endprodukts, nachdem die Figur elektrifiziert ist

Der tatsächliche Wert des Kupferoberflächenkopfers des Scheibenmesslochs beträgt etwa 24um, und die Kupferdicke des Oberflächenkupfers beträgt etwa 35 bis 39um, und die Kupferdicke ist qualifiziert.

3.3 Widerstandsregister der Linienbreite nach dem Ätzen

Auf dem Testbrett 2PNL ist die durchschnittliche Linienbreite von PNL1 0.19mm durch Ätzen, und der gemessene Widerstand liegt zwischen 15.8 und 19Ω; Die durchschnittliche Linienbreite von PNL2 beträgt 0,21mm und der gemessene Widerstand liegt zwischen 15,2Ω und 17,5Ω. Beim ersten Mal war ich mir nicht sicher, wie sehr sich der Prozess auf den Widerstand auswirken würde, also verfolgte ich weiterhin die Ergebnisse der Widerstandstests vom Testboard bis zum fertigen Produkt.

3.4 Endwiderstandsprüfung

Der Testwiderstand des Endprodukts wird in Tabelle 5 gezeigt. Der Widerstand der 2PNL-Platte ist alle qualifiziert, aber im Vergleich zum geätzten Halbzeug wird der Widerstand des Endprodukts um 1,5 Ohms reduziert.

Viertens, die Schlussfolgerung

Alle auf dem fertigen Testboard gemessenen Widerstände sind qualifiziert, Anzeige, dass die elektrische Kupferdicke der Platine bei 21+gesteuert wird+/-3um, Die fertige Kupferdicke wird im Durchschnitt von 35um bis mehr als 40um kontrolliert, die Linienbreite wird zwischen 0 gesteuert.19 und 0.21, und der fertige Widerstand ist qualifiziert. Und der Widerstand des Halbzeugs nach dem Ätzen ist etwa 1.5Ω größer als das Endprodukt. Daher, theoretisch, Der Ätzmesswiderstand sollte auf 1 groß sein.5Ω. Die Vordimensionierung hat einen erheblichen Zusammenhang mit dem Unterschied, der durch die PCB-Design Lötmaske und Oberflächenbehandlung. Die Widerstandsvordimensionierung verschiedener Leiterplatten nach dem Ätzen muss diese Faktoren berücksichtigen.

Zu den Einflussfaktoren, die den Unterschied zwischen dem Widerstand des Halbzeugs nach dem Ätzen und dem Widerstand des Endprodukts verursachen, gehören das Mikroätzen nach dem Prozess, ob der Draht mit Öl bedeckt ist und ob der Draht anderen Oberflächenbehandlungen unterzogen wird. Der Widerstand der Oberflächenbehandlungsschicht als Parallelwiderstand erfordert besondere Beachtung, insbesondere Nickelsinken. Für Gold, Elektro-Nickel-Gold usw. ist die Oberflächenbehandlungsschicht selbst ein Leiter, und ihr Widerstand ist im Vergleich zum Widerstand von Kupferdrähten nicht vernachlässigbar. Um die Steuerung zu erleichtern, wird daher im Allgemeinen empfohlen, die Drahtschicht des Steuerwiderstands direkt mit Öl abzudecken, um große Widerstandsfehler im nachfolgenden Prozess zu vermeiden.