PCB新聞 - 高精度電阻印製板製造方法研究

1、背景介紹

隨著PCB功能化和高性能的發展, 高端精細產品，如高頻和 高速PCB, 高散熱PCB, 埋電阻和埋電容 PCB板 已逐漸成為業內知名人士, 印刷電路板的發展呈現多樣化. 一方面, 由於市場需求, 客戶的設計往往是開放和大膽的, 和 PCB產品 出現了許多特殊要求； 另一方面, 新材料, 新設備, 為了迎合市場，出現了新的工藝. 以及客戶對產品功能的需求.

根據客戶的要求，我們公司生產的產品能够實現PCB上既定佈線方法的精確電阻控制（16±10Î）要求。 客戶數據僅給出了總軌跡長度（6413mm），要求線寬約為0.2毫米，但並非嚴格要求。 允許進行適當調整。 我公司有必要根據實際加工能力計算匹配線寬和銅厚度範圍。， 然後生產滿足阻抗要求的PCB產品。

2、理論計算

客戶電阻控制板的設計模式在機器人表面只有一條長的電阻線。 匯流排長度為6413mm。 線寬預先計算為0.2mm。 頂面寬0.4mm，線長15.8mm。 根據理論值1.75*10-8ÎÎÎÎÎÎÎm計算銅的電阻率，控制電阻為16+/-10ÎÎ。 根據理論計算，假設成品銅的厚度為1OZ，BOT表面電阻為15.36Ω，T OP電阻約為0.02Ω。 據估計，阻力控制面僅為BOT面。

不同銅厚度下6413mm長、0.2mm寬銅線電阻的理論計算值如下表所示。 R=L/S，Ï是資料電阻率1.75*10-8Î*m，L是導線長度6413mm，S是導線的橫截面積，實際電阻的上限和下限分別為17.6Î和14.4Î。 理論計算表明，當銅厚度為35um時，寬度為0.2mm、長度為6413mm的導線可以達到理想的電阻值16Î）。

表面銅的實際產量控制在35um左右。 該板的孔銅要求小於18um。 考慮到板厚為0.5mm，孔徑為0.35mm，鑽孔厚徑比約為1.4，電鍍孔率計算為90%，表面鍍銅層厚度至少為20um左右，囙此底部銅應為35um-20um=15um，1/3oz的鍍銅厚度較為理想。

如果表面銅控制的中值為35um，則實際銅厚度在30到40um之間。 根據客戶的電阻要求，計算出的線寬公差範圍如錶2所示。 根據下錶的計算結果，將銅厚度的理論最佳範圍控制在32至40um。 之間

實際設計 PCB生產 過程是積極的, 哪個更便於控制線寬公差, 獲得了更精確的電阻.

3、過程控制

3.1板後銅

電銅板的厚度為8um。 在實際的電路板電力量測之後，量測2PNL電路板的表面銅。 量測後，計算出銅厚度分佈Cpk為1.4>1.33。 如錶3所示，電路板的電力均勻性是理想的。

3.2圖形通電後成品的銅厚度

薄片量測孔的銅表面銅的實際值約為24um，表面銅的銅厚度約為35至39um，銅厚度合格。

3.3蝕刻後的線寬電阻記錄

在測試板2PNL上，通過蝕刻，PNL1的平均線寬為0.19mm，量測的電阻在15.8和19Î）之間； PNL2的平均線寬為0.21mm，量測電阻在15.2Ω和17.5Ω之間。 我第一次這麼做時，我不確定這個過程會對電阻產生多大的影響，所以我繼續跟踪從測試板到成品的電阻測試結果。

3.4成品電阻測試

成品的測試電阻如錶5所示。 2PNL板的電阻均合格，但與蝕刻半成品相比，成品的電阻降低了1.5歐姆。

第四，結論

成品測試板上量測的所有電阻均合格, 表明電路板電銅厚度控制在21++/-3微米, 成品銅厚度平均控制在35um至40um以上, 線寬控制在0之間.19和0.21, 成品電阻合格. 蝕刻後的半成品電阻約為1.5Ω大於成品. 因此, 理論上, 蝕刻量測電阻應預先增大到1.5Ω. 預定型與 PCB設計 以及阻焊和表面處理工藝. 蝕刻後不同PCB的電阻預定型需要考慮這些因素.

導致蝕刻後半成品電阻與成品電阻之間差异的影響因素包括後處理微蝕刻、導線是否被油覆蓋以及導線是否經過其他表面處理。 表面處理層的電阻作為平行電阻需要特別考慮，尤其是鎳沉降。 對於金、電鎳金等，表面處理層本身是導體，其電阻與銅線電阻相比不可忽略。 囙此，一般來說，為了便於控制，建議用油直接覆蓋控制電阻器的導線層，以避免後續過程中出現較大的電阻誤差。