Финальная толщина печатной платы. Как правильно рассчитать толщину печатной платы?

Делая проект, разработчик не всегда понимает, что толщина стеклотекстолита не равна финальной толщине печатной платы.

В этой статье мы решили разъяснить из чего формируется финальная толщина печатной платы и как правильно ее рассчитать.

Финальная толщина печатной платы формируется из нескольких основных компонентов:

1. Толщины диэлектрической подложки (FR-4, Rogers и т.д.)

Толщина материала может варьироваться от 0.1 мм до 3.0 мм, в зависимости от требований к прочности и гибкости печатной платы.

2. Толщины медного слоя, используемого для создания проводящего рисунка.

Толщина медной фольги, используемой для создания проводящих дорожек, обычно измеряется в в микронах (микроме́тр (мкм, µm), это единица измерения длины, равная одной миллионной доле метра (10⁻⁶ метра)

или одной тысячной доле миллиметра). На нашем предприятии мы используем фольгу следующей толщины 12 мкм, 18 мкм, 35 мкм, 50 мкм, 70 мкм, 105 мкм . Для печатных плат с высокими токами или тепловыми

нагрузками используются

более толстые слои фольги.

3. Толщина осажденной меди.

При осаждении металлизации в отверстиях, осаждение происходит и на поверхности печатных плат. В случае с двухслойными печатными платами на каждую сторону осаждается минимум 20 мкм меди, а на многослойных

печатных платах минимум по 25 мкм с каждой стороны.

4.Толщины защитного покрытия, финишного покрытия ( HASL, иммерсионное золото, олово или серебро)

Финишное металлическое покрытие защищает медную поверхность контактных площадок печатной платы от окислений и прочих повреждений.

Это позволяет сохранить их паяемость, обеспечить плоскостность покрытия и надежный монтаж электронных компонентов, паяных соединений.

«ЭЛЕКТРОконнект» предлагает следующие варианты финишных покрытий:

- Горячее лужение (HASL).

Толщина 15-25 мкм.

- Иммерсионное золото на никелевом подслое ( ENIG).

Толщина (3 – 5,0) мкм Ni + (0,06 – 0,1) мкм Au.

- Иммерсионное олово (Immersion Tin - ISn).

Толщина 0,8–1,2 мкм.

5. Толщина препрега.

Для склеивания слоев в многослойной печатной плате используется препрег.

«ЭЛЕКТРОконнект» предлагает две толщины препрега 0,180 мм, 0,0686 мм.

Количество препрегов и толщина будут зависеть от конструктива многослойной печатной платы, от толщины фольги и так далее.

* Помимо этого, нужно понимать, что все материалы имеют допуск +/- 10 %. То есть всегда будет небольшой люфт в расчете толщины.

* Так же, для расчета толщины нужно учитывать толщину паяльной маски в том случае, когда она покрывает элементы топологии ( проводники, отверстия).

* Ограничение по толщине печатной платы на нашем производстве - 3,5 мм.

Как влияет толщина на качество печатной платы:

- Более толстая печатная плата обеспечивает большую прочность и жесткость, но увеличивает её вес.

- Токопроводимость. Толщина медного слоя определяет способность печатной платы пропускать ток. Более толстый медный слой позволяет пропускать больше тока без перегрева.

- Паяемость. Финишное покрытие обеспечивает хорошую паяемость и защиту от окисления. Толщина и тип покрытия влияют на надежность паяных соединений.

Таким образом общая толщина печатной платы – это сумма толщин диэлектрического материала, медных слоев, осажденной меди, финишного покрытия, толщина любых других слоев (например, слоев препрега между внутренними слоями многослойной печатной платы) +/- 10%. Для расчета толщины нужно учитывать толщину защитной паяльной маски в том случае, когда она покрывает элементы топологии ( проводники, отверстия).