超薄電路板是怎樣被測(cè)量出來(lái)的?如何控制PCB厚度?
當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)PCB時(shí),我們認(rèn)為其最終厚度為離散值:0.2mm, 0.8mm, 1.55mm, 2.4mm等。但現(xiàn)實(shí)是,我們幾乎永遠(yuǎn)不會(huì)得到一個(gè)PCB與那些精確的厚度。在這里,我將討論為什么會(huì)這樣,影響板最終厚度的許多因素,我們可能期望的公差,我們測(cè)量的位置和方式,以及如何相應(yīng)地規(guī)劃您的項(xiàng)目。
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我們習(xí)慣于從路由層的角度來(lái)討論P(yáng)CB的層:頂層、底層、內(nèi)部-1等。但是在中間、上面和下面還有許多其他的“層”:芯、預(yù)浸料、電鍍、表面處理、焊罩、絲印等,這些都有助于板的最終厚度。兩層板很簡(jiǎn)單,因?yàn)樗幸粋€(gè)層壓核心(通常是FR-4),頂部和底部有兩個(gè)銅片。它的來(lái)源為生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備,它的厚度在我們開始制造之前就已經(jīng)很大程度上知道了。然而,當(dāng)我們添加內(nèi)部銅層時(shí),事情變得更加復(fù)雜。
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為了幫助我們的討論,讓我們首先定義三種不同的厚度:
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標(biāo)稱:這是我們開始使用的離散厚度,如1.0mm, 1.55mm, 3.2mm等。我們可以將其視為一個(gè)標(biāo)簽,用于指代“圍繞”該值的不同堆積厚度的集合。
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計(jì)算:這是對(duì)厚度的預(yù)測(cè),是基于添加所有預(yù)期的單個(gè)原材料層來(lái)組成堆積。計(jì)算可能會(huì)考慮到它們?cè)谥圃爝^程中如何膨脹或收縮。這一數(shù)字包括上層壓板到下層壓板以及上和下銅板,但不包括電鍍、拋光、焊敷和絲印。
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測(cè)量:這是測(cè)量的制造板的厚度,從頂部層壓板到底部層壓板加上頂部和底部銅的原材料厚度。這個(gè)值不包括電鍍、拋光、焊罩和絲印。
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我們可能會(huì)天真地認(rèn)為,既然我們知道原材料的厚度,我們就可以很容易地預(yù)測(cè)成品板的厚度,甚至可以更好地控制最終厚度,使其更接近標(biāo)稱厚度。這其實(shí)很難做到。首先,材料供應(yīng)商期望的厚度公差約為10%(因此1.55mm的板可以在1.4mm到1.7mm之間)。其次,實(shí)際厚度取決于設(shè)計(jì)!與大部分是固體銅的內(nèi)層相比,在擠壓過程中,稀疏的銅內(nèi)層將“接受”更多的預(yù)浸樹脂。此外,表面銅片的厚度可能是已知的,但鍍層和光潔度的厚度和分布將根據(jù)銅的分布而不同;這就是為什么當(dāng)測(cè)量完成時(shí),銅的材料厚度被添加到測(cè)量厚度(如上所述)中,而不是與其余的堆積在一起。
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我們能更好地控制PCB厚板嗎?
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由于芯材和預(yù)浸料有許多不同的厚度,一個(gè)合理的問題是,為什么不使用使計(jì)算厚度盡可能接近標(biāo)稱的材料厚度?這是不實(shí)際的主要原因有兩個(gè)。
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首先,較薄的芯和預(yù)浸料——0.1毫米或更薄——很脆,很難可靠地工作。此外,薄預(yù)浸片不能很好地粘附在銅和層壓板上,只使用一塊預(yù)浸片會(huì)增加分層的發(fā)生(在歐洲電路公司,我們幾乎總是使用兩塊預(yù)浸片)。
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其次,芯材和預(yù)浸板的保質(zhì)期有限,大約只有幾個(gè)月,因此保留多種厚度的庫(kù)存既昂貴又浪費(fèi)。保留少量“標(biāo)準(zhǔn)”最常見的厚度,可以組成大多數(shù)所需的構(gòu)件,既具有成本效益,又確??捎眯裕?yàn)樗鼈兛梢詮亩鄠€(gè)供應(yīng)商處采購(gòu)。
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電路公司的電路板厚度
讓我們總結(jié)一下要點(diǎn):
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標(biāo)稱板厚往往只是一個(gè)標(biāo)簽。
計(jì)算板的厚度是每一層的標(biāo)稱厚度的加法,構(gòu)成了積累(層壓板加銅)。測(cè)量的厚度是實(shí)際層與層之間的厚度,加上外部銅的原始厚度。
板厚不包括電鍍、表面處理、焊敷和絲印。
大多數(shù)制造商將保證計(jì)算厚度的10%公差。
最重要的是:如果板厚是你產(chǎn)品的一個(gè)關(guān)鍵尺寸,永遠(yuǎn)不要期望得到一個(gè)精確的厚度,并確保有足夠的余量,考慮到所有最壞的公差。盡管如此,如果有嚴(yán)格的厚度要求,請(qǐng)盡早與我們合作,以確保可靠地實(shí)現(xiàn)這一要求。