PCB孔铜厚标准与成品铜厚组成

过孔局部铜厚太薄且开孔过大 PCB 制造行业共同面临的重大技术问题之一,过去对开孔的讨论和研究文章仅限于PCB板系统选择板材,板材对于热膨胀系数的CTE较大,后期在组装冷热冲击引起开孔故障案例分析,如不从PCB本身加工铜, 孔铜电镀分析解决问题。 本文从PCB电镀方面分析了孔内铜薄的原因,并从电镀方面告诉我们如何避免因孔内铜薄而导致开路的PCB故障。

印刷电路板

一般来说,传统电路板的大部分孔铜厚度要求在0.8-1mil之间。 对于一些高密度线路板,比如HDI,由于盲孔不易电镀,为了制作细线,对孔铜厚的要求会适度降低,所以也有最小成品孔铜厚0.4mil 或更多规格。 但是,也有一些特殊情况,例如系统的大型电路板,由于长期使用对组装和可靠性的特殊要求,需要0.8mil或更高的孔厚度。 在IPC-6012中,孔面铜厚有明确的等级,所以需要什么样的孔铜规格,根据产品的需要,最终由客户指定。

PCB孔铜厚标准与成品铜厚组成

以下是常规PCB的一般流程图:

PCB孔铜厚标准与成品铜厚组成

PCB孔铜厚标准与成品铜厚组成

从两张图我们可以很明显的看出,我们的PCB成品铜厚是由PCB基板铜厚和板电厚度决定的,最终,成品铜厚大于铜基板PCB,我们都是PCB孔铜厚度,是在电镀两道工序中完成的,即整板孔电镀铜厚度和图形电镀铜厚度。

PCB的成品铜厚由PCB的底铜厚度加上板电和图电的最终厚度组成,即成品铜厚大于PCB底铜。 我们PCB所有孔的铜厚是通过两道工序电镀完成的,即整板电镀孔的铜厚和电镀图形的铜厚。

常规成品1OZ成品铜厚,孔铜按IPC 2级标准,通常一铜(全板电镀)厚度为5-7um,两铜(图形电镀)厚度为13-15um,所以孔铜厚度在18之间-22um,加上蚀刻等原因造成的损耗,最终孔铜约20UM。

孔内铜厚标准要求(IPC-6012B、GJB 362A-96、QJ3103-99)

PCB孔铜厚标准与成品铜厚组成

通孔电镀是PCB制造过程中一个非常重要的环节。 为了实现不同层次导电金属的电连接,需要在通孔的孔壁上镀上导电性好的铜。 随着终端产品的竞争日益激烈,势必对PCB产品的可靠性提出更高的要求,通孔电镀层的厚度成为衡量PCB可靠性的项目之一。 影响PCB孔铜厚的一个重要因素是PCB电镀的深镀能力。

评价PCB电镀通孔效果的一个重要指标是孔内镀铜厚度的均匀性。 在PCB行业中,深镀能力定义为孔中心镀铜厚度与孔口镀铜厚度的比值。

为了更好地描述深镀能力,常使用厚度孔径比,即厚度直径比。

PCB板不太厚但孔径大,电镀过程中电位分布比较均匀,孔内离子扩散比较好,电镀液深镀容量值往往比较大; 反之,厚径比越大,孔壁就会出现“狗骨”现象,(孔口厚铜,孔中心薄铜的现象),深镀浴缸的容量很差。

高深度电镀能力具有以下优点:

1. 提高可靠性

提高了孔壁电镀铜层厚度的均匀性,为后续表面贴装和终端产品使用中PCB的冷热冲击提供了更好的保证,避免了在安装过程中出现的故障。早期,延长产品的使用寿命,提高产品的高可靠性。

2.提高生产效率

电镀工艺一般是制造过程中的“瓶颈”工艺,深镀能力的提高可以缩短电镀时间,提高生产率和效率。

3. 降低制造成本

PCB厂普遍认为,如果深镀能力提高10%,材料成本至少可以降低10%。 这一项的直接效益只有XNUMX万元/年,更不用说提高产品质量后的一系列间接效益。