L'actualité PCB - Étude des méthodes de fabrication de PCB résistifs de haute précision

1. Introduction au contexte

Avec le développement de la Fonctionnalisation et de la haute performance des PCB, les PCB haute fréquence à haute vitesse, les PCB à haute dissipation thermique, les cartes PCB à résistance enterrée et à capacité enterrée et d'autres produits fins haut de gamme sont progressivement connus dans l'industrie, le développement des PCB présente une diversification. D'une part, en raison de la demande du marché, les conceptions des clients ont tendance à être ouvertes et audacieuses, et de nombreux produits PCB avec des exigences particulières sont apparus; D'autre part, pour répondre au marché, de nouveaux matériaux, de nouveaux équipements et de nouveaux processus sont apparus. Et les besoins des clients pour les fonctionnalités du produit.

Selon les exigences du client, les produits fabriqués par Notre société répondent aux exigences précises de contrôle de la résistance (16 ± 10) de la méthode de câblage établie sur le PCB. Les données du client ne donnent que la longueur totale de la piste (6413mm) et les exigences de largeur de ligne sont d'environ 0,2 mm, mais ne sont pas strictes. Permettre des ajustements appropriés. Il est nécessaire pour notre société de calculer la largeur de ligne correspondante et la gamme d'épaisseur de cuivre en fonction de la capacité réelle du processus., Un produit PCB conforme aux exigences d'impédance est ensuite produit.

2 calculs théoriques

Le modèle de conception de la carte de contrôle de résistance du client n'a qu'une longue ligne de résistance sur la surface du bot. La longueur du bus est de 6413mm. La largeur de la ligne est pré - calculée à 0,2 mm. La largeur de la surface supérieure est de 0,4 mm et la longueur de la ligne est de 15,8 mm. La résistivité du cuivre est calculée à partir de la valeur théorique de 1,75 * 10 - 8 îlots * M avec une résistance de commande de 16 + / - 10 îlots. D'après les calculs théoriques, on suppose que l'épaisseur du cuivre fini est de 1 OZ, que la résistance de surface BOT est de 15,36 îlots et que la résistance t Op est d'environ 0,02 îlot.

Les valeurs théoriques calculées de la résistance à différentes épaisseurs de cuivre pour un fil de cuivre de 6413 mm de long et 0,2 mm de large sont présentées dans le tableau ci - dessous. R = Í * L / s, Í; est la résistivité du matériau 1,75 * 10 - 8 îlots * M, l est la longueur du fil 6413 mm, S est la surface de la section transversale du fil, la limite supérieure et inférieure de la résistance réelle sont respectivement 17,6 et 14,4 îlots. Les calculs théoriques montrent qu'un fil d'une largeur de 0,2 mm et d'une longueur de 6413 MM peut atteindre une valeur de résistance idéale de 16 îlots avec une épaisseur de cuivre de 35 µm.

La production réelle de cuivre en surface est contrôlée autour de 35 µm. L'exigence de cuivre poreux pour cette plaque est inférieure à 18 µm. Étant donné que l'épaisseur de la plaque est de 0,5 mm, le diamètre du trou est de 0,35 mm, le rapport d'épaisseur de perçage est d'environ 1,4, le taux de porosité de placage est calculé à 90% et l'épaisseur de la couche de cuivre de surface est d'au moins environ 20 µm, de sorte que le cuivre de fond doit être de 35 µm - 20 µm = 15 µm, une épaisseur de placage de cuivre de 1 / 3 oz est idéale.

Si la médiane du contrôle du cuivre de surface est de 35 µm, l'épaisseur réelle du cuivre est comprise entre 30 et 40 µm. Les tolérances de largeur de ligne calculées sont présentées dans le tableau 2 en fonction des exigences de résistance du client. La plage optimale théorique d'épaisseur de cuivre est contrôlée entre 32 et 40 µm à partir des résultats des calculs du tableau ci - dessous. Entre

La conception réelle du processus de production de PCB est positive, plus pratique pour le contrôle de la tolérance de largeur de ligne et pour obtenir une résistance plus précise.

Iii. Contrôle des processus

3.1 cuivre derrière la plaque

L'épaisseur de cuivre de la carte est de 8 microns. Après les mesures électriques réelles de la plaque, le cuivre de surface de la plaque 2pnl est mesuré. Après mesure, on a calculé une distribution d'épaisseur de cuivre CPK de 1,4 > 1,33. Comme le montre le tableau 3, l'homogénéité électrique de la carte est idéale.

3.2 Épaisseur de cuivre du produit fini après la mise sous tension graphique

La valeur réelle du cuivre de surface du trou de mesure de tranche est d'environ 24 µm, l'épaisseur de cuivre de surface est d'environ 35 - 39 µm et l'épaisseur de cuivre est qualifiée.

3.3 enregistrement de la résistance de largeur de ligne après gravure

Sur la plaque de test 2pnl, par gravure, la largeur moyenne de raie du pnl1 est de 0,19 mm et la résistance mesurée est comprise entre 15,8 et 19; La largeur moyenne de la ligne du pnl2 est de 0,21 mm et la résistance mesurée est comprise entre 15,2 et 17,5 îles. La première fois que je l'ai fait, je n'étais pas sûr de l'impact que ce processus aurait sur la résistance, alors j'ai continué à suivre les résultats des tests de résistance de la plaque de test au produit fini.

3.4 essai de résistance du produit fini

Les résistances testées du produit fini sont indiquées dans le tableau 5. Les résistances des plaques 2pnl sont toutes qualifiées, mais la résistance du produit fini est réduite de 1,5 ohm par rapport au produit semi - fini gravé.

Quatrièmement, la conclusion

Toutes les résistances mesurées sur la plaque d'essai finie sont qualifiées, indiquant que l'épaisseur de cuivre électrique de la plaque est contrôlée à 21 + / - 3 µm, l'épaisseur de cuivre finie est contrôlée en moyenne à plus de 35 µm à 40 µm, la largeur de ligne est contrôlée entre 0,19 et 0,21 et la résistance finie est qualifiée. La résistance du produit semi - fini après gravure est environ 1,5 fois supérieure à celle du produit fini. Ainsi, en théorie, la résistance de mesure de gravure devrait être augmentée à l'avance à 1,5 angström. La prédétermination des dimensions a beaucoup à voir avec les différences causées par la conception du PCB, les masques de soudure et les processus de traitement de surface. Le pré - dimensionnement résistif des différents PCB après gravure nécessite de prendre en compte ces facteurs.

Les facteurs d'influence qui contribuent à la différence entre la résistance du demi - produit fini gravé et celle du produit fini comprennent la microgravure après le processus, si le fil est recouvert d'huile et si le fil a subi d'autres traitements de surface. La résistance électrique de la couche de traitement de surface en tant que résistance parallèle nécessite une attention particulière, en particulier pour l'affaissement du nickel. Pour l'or, l'électronickel - or, etc., la couche de traitement de surface est elle - même un conducteur dont la résistance n'est pas négligeable par rapport à celle du fil de cuivre. Ainsi, d'une manière générale, pour faciliter la commande, il est recommandé de recouvrir directement d'huile la couche de fil de la résistance de commande afin d'éviter des erreurs de résistance importantes lors des processus ultérieurs.