1

PCB銅厚的定義

電路中銅的厚度以盎司(oz)表示。那么，為什么用重量單位來(lái)表示厚度呢?

2

盎司(oz)的定義

將1盎司(28.35 克)的銅壓平，覆蓋1平方英尺(0.093 平方米)的表面積，其厚度為1.4 mil。

銅的重量以盎司/平方英尺(oz/ft^2)為單位。

下表顯示了銅的重量與銅厚度(以mil和um為單位)的關(guān)系。

鉆孔階段結(jié)束后，PCB 通常會(huì)經(jīng)過(guò)電鍍工藝，在孔內(nèi)涂覆一層導(dǎo)電材料，例如銅。這是為了在 PCB 的不同層之間提供電氣連接。這種電鍍方法可以是基于化學(xué)沉積的，也可以是基于電鍍的，使用電鍍的方式使銅加厚。

這個(gè)過(guò)程俗稱一銅（這個(gè)電鍍不僅僅針對(duì)過(guò)孔，而是面向全板，所以又成為板電）

外層蝕刻的過(guò)程中會(huì)采用電鍍法給保留的線路鍍一層銅，在此過(guò)程中，外層多余的銅會(huì)被去除。這個(gè)過(guò)程俗稱二銅（因其針對(duì)表層圖像進(jìn)行電鍍，所以顧名思義又稱為圖電）。

從上兩個(gè)圖中我們可以清楚看到，的PCB完成銅厚是由PCB的基銅厚度加上板電和圖電最終厚度，也就是說(shuō)完成銅厚大于PCB的基銅，而PCB全部孔銅厚度，是在兩流程中電鍍完成，即全板電鍍孔銅的厚度和圖形電鍍的銅厚度。

常規(guī)成品1OZ成品銅厚，孔銅按IPC二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通常一銅（全板電鍍）的厚度為5-7um,二銅（圖形電鍍）厚度為13-15um，所以孔銅厚度在18-22um之間，加上蝕刻和其它原因?qū)е碌膿p耗， 最終孔銅就在20um左右。

根據(jù) IPC-6012 標(biāo)準(zhǔn)：

1 級(jí)和 2 級(jí)要求平均鍍銅厚度至少為 20 微米，薄區(qū)域不小于 18 微米；

3 級(jí)要求平均鍍銅厚度至少為 25 微米，薄區(qū)域不小于 20 微米。

同樣的要求也適用于埋孔，但不適用于沒(méi)有孔筒且對(duì)鍍層要求較低的微孔。

3

PCB的過(guò)孔厚徑比

如上圖所示， 縱橫比（厚徑比，在這里外網(wǎng)翻譯成縱橫比）是指孔的直徑 D 除以 PCB 的厚度 H （等于筒的長(zhǎng)度）。

縱橫比對(duì)于電路板的設(shè)計(jì)者和制造商來(lái)說(shuō)都是一個(gè)重要的指標(biāo)，因?yàn)樗軌蚍从畴娐钒宓目煽啃浴⒊杀竞涂芍圃煨?。首先，縱橫比可以告訴我們過(guò)孔（以及電路板上任何鍍通孔）的可制造性，并揭示出孔身電鍍強(qiáng)度的潛在問(wèn)題。

為了解釋這一點(diǎn)，需要簡(jiǎn)要再一次介紹一下過(guò)孔的電解電鍍工藝：

a.PCB過(guò)孔電鍍過(guò)程在 PCB 經(jīng)過(guò)熱壓壓合后開(kāi)始。

b.PCB 的內(nèi)部層已被蝕刻，但頂層和底層的銅尚未被蝕刻。

c.然后在此階段鉆出通孔，該通孔不鍍層并且不導(dǎo)電。

d.所有孔都經(jīng)過(guò)多重清潔過(guò)程，以清除鉆孔階段產(chǎn)生的碎屑。

e.將少量導(dǎo)電碳放置在待鍍孔的內(nèi)部，碳充當(dāng)金屬種子層以允許后續(xù)銅在其上生長(zhǎng)。

f.頂部和底部的銅層連接到電壓源，整個(gè)面板進(jìn)入含有銅離子的電解液槽中。

g.整個(gè)面板充當(dāng)導(dǎo)體，允許電流從鍍液流到面板。任何裸露金屬的區(qū)域（包括通孔）都會(huì)通過(guò)從鍍液中吸收銅離子進(jìn)行電鍍。

h.通孔現(xiàn)已鍍好，下一步是蝕刻頂層和底層的銅。在通孔的頂部和底部焊盤（包括孔壁）上覆蓋一層保護(hù)性錫涂層，以保護(hù)它們免受下一蝕刻步驟的影響。

現(xiàn)在可以理解為什么深寬比較大的孔更容易電鍍了?？讖皆酱?，含有銅離子的化學(xué)溶液就越容易流入孔內(nèi)。同樣，孔身越長(zhǎng)（即 PCB 越厚），孔身內(nèi)部的電鍍就越困難。無(wú)論深寬比如何，孔身中心（大約位于頂部和底部的中間位置）始終是最難電鍍的區(qū)域，因?yàn)榈竭_(dá)該處的銅離子較少——因此，該區(qū)域更容易發(fā)生故障。

厚徑比比較高時(shí)，孔壁會(huì)表現(xiàn)為“狗骨”現(xiàn)象。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，孔直徑大于 10mil 時(shí)，縱橫比可以設(shè)為 1:10；但 8mil 或更小的孔徑則需要更小的縱橫比，這意味著 PCB 厚度也更薄。以下總結(jié)了允許的縱橫比：

1、12mil（300um）成品孔 - 縱橫比 1:10 - 板厚最大 3mm

2、10mil（250um）成品孔 - 縱橫比 1:10 - 板厚最大 2.5mm

3、8mil（200um）成品孔 - 縱橫比 1：8 - 板厚最大 1.6mm

4、6mil（150um）成品孔 - 縱橫比 1：6.6 - 板厚最大 1mm（僅限先進(jìn)工藝）

【本文轉(zhuǎn)自公眾號(hào)野生硬件佬，轉(zhuǎn)載僅供學(xué)習(xí)交流?！?/em>