Leiterplattentechnisch - Was ist die Kupferdickenanforderung für FPC?

Wenn der Endbenutzer die Kupferdicke der flexiblen Leiterplatte angibt, muss es viele Gründe geben. Zum Beispiel beeinflusst die Stromtragfähigkeit, aber die Dicke von Kupfer auch direkt die thermische Leistung und Impedanz. All dies sind kritische Eigenschaften, die einen großen Einfluss auf die Funktion und Zuverlässigkeit der flexiblen Schaltung haben.

Wenn der Endbenutzer die Kupferdicke der flexiblen Leiterplatte angibt, muss es viele Gründe geben. Zum Beispiel beeinflusst die Stromtragfähigkeit, aber die Dicke von Kupfer auch direkt die thermische Leistung und Impedanz. All dies sind kritische Eigenschaften, die einen großen Einfluss auf die Funktion und Zuverlässigkeit der flexiblen Schaltung haben.

Zu diesem Zeitpunkt ist es sehr wichtig, die funktionalen Anforderungen zu verstehen, die die Anforderungen an die Kupferdicke antreiben. Einige allgemeine funktionale Anforderungen können sein:

1. Die Mindestdicke des Verbindungsbereichs, um festen Kontakt sicherzustellen.

2. Ausreichende Stromtragfähigkeit hängt direkt mit der Querschnittsfläche der Leiterbahn zusammen.

3. Die geeignete Leitfähigkeit ist eine Funktion der Querschnittsfläche des Drahtes und der Art des Metalls.

4. Angemessene Impedanz in Hochgeschwindigkeitsschaltungen angetrieben durch die Querschnittsfläche des Kupferdrahts, die umgebende Dielektrizitätskonstante und den Abstand von der Signalspur zur Masseebene.

5. Thermische Eigenschaften beziehen sich direkt auf Metalltyp und Spurenprofil.

Das Gewicht von Kupfer wird in der Industrie als Maß für "Dicke" verwendet. FPC-Hersteller kaufen normalerweise Kupferfolien, die als ½ Unze, 1 Unze, 2 Unze usw. beschrieben werden. Diese Zahl ist das Gewicht von Kupfer pro Quadratfuß Folie. Ebenso beträgt die Toleranz des Materiallieferanten für Kupferfoliendicke +/-10%.

Zeichnungsspezifikationen verwenden oft Gewicht, um die Dicke von flexiblem PCB-Kupfer zu definieren. Zum Beispiel: "Die Schaltung ist eine Unze Kupfer." Dies kann einige Unklarheiten verursachen, da die Kupferbeschichtung auf der beidseitigen Schaltung leicht eine Unze Kupfer auf die Oberfläche der Spur hinzufügen kann. Daher ist durch die Angabe der Dicke auf diese Weise nicht klar, ob sie als Enddicke oder Originaldicke angegeben wird. Darüber hinaus ist das gesteuerte Impedanzdesign am effektivsten, wenn die Kupferbeschichtung auf die Durchgangslöcher beschränkt ist und es keine Kupferbeschichtung auf der Leiterbahnoberfläche gibt. Dies minimiert Schwankungen in der Spurdicke und schlägt spezifische Produktkategorien vor. Dieser Prozess erfordert einen Prozess namens "Pad Plating only" oder "Button Plating". Für den Entwurf der kontrollierten Impedanz sollte einer dieser Begriffe in den Zeichnungshinweisen vermerkt werden.

Was die endgültige Kupferdicke beeinflusst, sind die verschiedenen Herstellungsverfahren, die die Kupferdicke erhöhen oder verringern. Das Mikroätzen ist ein gängiges "sauberes" Verfahren zur Vorbereitung von Oberflächen, die galvanisch beschichtet oder beschichtet werden sollen. Dieser Prozess entfernt eine kleine Menge Kupfer. Ebenso wird die Kupferbeschichtung die Dicke erhöhen. Der Schaltungshersteller wird die Zunahme (oder Abnahme) der Dicke direkt in mils (1 mil = .001") oder Mikrons (25μm = .001) messen.

Der genaueste Weg, um die Dicke zu bestimmen, ist die Mikrodissektion durchzuführen. Dies ist ein zerstörerischer Test, daher werden in der Regel Gutscheine verwendet, die sich in ungenutzten Bereichen des Bearbeitungspanels befinden. Die Lage und Größe dieser Proben sollte in der Lage sein, die Dicke des Schaltkreises Kupfer darzustellen. Die Kupferdicke auf der gesamten Platte variiert leicht, abhängig von der Stromdichte, die durch Galvanisieren erzeugt wird. Die Stromdichte kann eine Funktion des Kupferspurenmusters sein, so dass es Unterschiede zwischen den einzelnen Teilenummern gibt. Im Allgemeinen ist die Dicke der Kupferbeschichtung am äußeren Rand der Platte dünner und in der Mitte dicker.

Zusammenfassend wird bei der Festlegung der spezifischen Kupferdicke für eine Anwendung dringend empfohlen, zunächst die verschiedenen funktionalen Anforderungen zu erörtern. Darüber hinaus können FPC-Hersteller helfen, Kupferdicken und -toleranzen sowie die beste Messmethode zu empfehlen.