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Wie dick ist eine zweischichtige Leiterplatte? Schritt-für-Schritt-Anleitung (2023)

Views: 1037 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 2023-10-29 Herkunft: Site

Zwei Schichten aus leitfähigem Material und eine Isolierschicht bilden das, was als a bezeichnet wird zweischichtige Leiterplatte (Printed Circuit Board). Die Dicke einer zweischichtigen Leiterplatte kann sich je nach Material, Herstellungsverfahren und Anwendung ändern.

Zweischichtige Leiterplatte

Arten von Materialien

Zweischichtige Leiterplatten (PCBs) gibt es je nach den für ihre Konstruktion verwendeten Materialien in verschiedenen Dicken. Glasfaser und Epoxidharz sind die beliebtesten Optionen für Leiterplatten, wobei zur Verstärkung der Leitfähigkeit Kupferfolie hinzugefügt wird.

Kupferschichten können zwischen einer halben Unze und vier Unzen dick sein, wobei die höhere Leitfähigkeit und längere Lebensdauer auf die dickeren Schichten zurückzuführen ist. Es bleibt dem Hersteller und dem Verwendungszweck der Platte überlassen, wie dick die Glasfaser- oder Epoxidharzschicht sein soll.

Produktionsmethoden

Die Dicke einer zweischichtigen Leiterplatte kann auch durch den Herstellungsprozess beeinflusst werden, mit dem sie hergestellt wird. Ätzen ist die Standardmethode zur Herstellung von Leiterplatten, bei der Kupferfolie auf ein Substrat gelegt und dann an bestimmten Stellen chemisch weggeätzt wird.

Zweischichtige Leiterplatte

Bestimmte Ätzmethoden können dünnere Kupferschichten erzeugen als andere, je nachdem, wie tief sie das Material ätzen. Bei bestimmten Herstellungsverfahren können dünnere Isolierschichten entstehen als bei anderen, und der Herstellungsprozess bestimmt auch die Dicke der Isolierschicht.

Die Dicke einer zweilagigen Leiterplatte kann auch durch den Verwendungszweck beeinflusst werden. Es ist möglich, dass die Kupfer- und Isolierschichten von Leiterplatten, die in Hochleistungsanwendungen wie Luft- und Raumfahrt- oder Militärsystemen verwendet werden, dicker sein müssen.

Leiterplatten (PCBs), die in der Unterhaltungselektronik und anderen Anwendungen mit geringer Leistung verwendet werden, müssen möglicherweise nicht so dick sein wie diejenigen, die in Hochleistungsanwendungen verwendet werden, da sie nicht den gleichen Belastungen und Anforderungen ausgesetzt sind.

Normale Tiefe

Die oben genannten Faktoren können die normale Dicke von a beeinflussen Zweischichtige Leiterplatte. Zweischichtige Leiterplatten können in der Dicke von 0.79 mm bis 0.062 Zoll (0.31 bis 15.24 mm) (1.57 mm) variieren.

Lassen Sie uns den obigen Prozess im Detail erklären.

Erstellen Sie Gerber-Daten

Zweischichtige Leiterplatte 

Es ist notwendig, die Daten zur Herstellung der Platine aus den CAD-Daten auszugeben, die den Platinenentwurf abgeschlossen haben. Diese Daten werden Gerber-Daten genannt. Gleichzeitig werden verschiedene Daten für die Fertigung ausgegeben, beispielsweise Lochdaten.

Filmemachen

Erstellen Sie aus Gerber-Daten verschiedene Filme für die Substratherstellung.

Brettlöcher bohren

Bohren Sie anhand der NC-Daten Löcher für Durchgangslöcher in die Platine. Im Allgemeinen wird gebohrt, aber in jüngster Zeit wird im Zuge der Miniaturisierung von Substraten manchmal auch die Laserbearbeitung für Aufbausubstrate eingesetzt.

Das Bohren von Löchern in die Leiterplatte ist der zeitaufwändigste Vorgang und die Kosten variieren je nach Anzahl der Löcher. Durch eine Vergrößerung der Löcher oder eine Reduzierung der Lochanzahl können die Bearbeitungskosten gesenkt werden.

Verkupferung und Musterbildung

Um die vorderen und hinteren Kupferfolienoberflächen elektrisch zu verbinden, werden Durchkontaktierungen durch Kupferplattieren gebildet. Trockenen Film auftragen. Anschließend wird ein lichtempfindliches Resistmittel auf den trockenen Film aufgetragen, belichtet und ausgehärtet, und anschließend wird die Kupferbeschichtung mit dem Mittel entfernt. 

Dann bleibt nur noch die Kupferbeschichtung dort, wo der Resist aufgetragen wurde, und es bildet sich ein Muster auf der Platine. Abschließend den trockenen Film vom Untergrund abziehen. Bei einer mehrschichtigen Platte wird die Isolierschicht auf die erstellte Platte gecrimpt und der gleiche Vorgang wiederholt.

Bildung des Lötstopplacks

Wenn das Muster auf der Platine freiliegt, gibt es keinen Isolierfilm, sodass Probleme wie Kurzschlüsse zwischen Kupferfolien oder Kurzschlüsse aufgrund von Metallspänen oder Lot auf der Oberfläche auftreten. 

Um Defekte zu vermeiden, wird eine isolierende Lötmaske auf die Platinenoberfläche aufgetragen, um das Muster zu schützen. Im Gegensatz zu dem in Schritt 4 für die Strukturierung verwendeten Resist verbleibt die Lötstoppmaske auf der Platine und schützt sie, nachdem die Platinenherstellung abgeschlossen ist.

Oberflächenbehandlung

Beispielsweise wird die Platine mit Lot (mit oder ohne Blei) beschichtet, um die Lötbarkeit des freigelegten Musters zu verbessern und ein Rosten der Kupferfolie zu verhindern. 

Die Platine wird in ein heißes Lötbad gelegt und Heißluft mit hoher Temperatur und hohem Druck wird eingeblasen, um die Platine gleichmäßig mit Lot zu beschichten. Auf die Lackschicht wird kein Lot aufgetragen, sodass das Lot nur auf den Bauteilmontagebereich aufgetragen werden kann. Neben der Lotplattierung wird manchmal auch eine stromlose Vergoldung (Gold-Flash) eingesetzt. Bei der Flussmittelverarbeitung wird Flussmittel aufgetragen.

Silk Drucken

Um die Funktionalität zu verbessern, beispielsweise Symbolmarkierungen und Logos, die als Orientierungshilfen bei der Montage von Bauteilen auf Leiterplatten dienen, wird Siebdruck zur Verbesserung der Sichtbarkeit eingesetzt.

Externe Verarbeitung

Nach Abschluss des Siebdrucks bearbeiten wir mit einer Oberfräse die Außenform und die Öffnung entsprechend der Außengröße des Endprodukts.

Test

Nach der Herstellung der Leiterplatte wird diese auf Mängel untersucht. Es gibt zwei Prozesse: Überprüfen der Unterbrechung/Kurzschlüsse des Stromkreises durch Anbringen von Teststiften am Durchgangsteil (Durchgangstest) und visuelle Überprüfung oder Verwendung einer Bilderkennungskamera.

Hochspannungsplatinen werden häufig in Videoverarbeitungsplatinen für medizinische Geräte verwendet. In diesem Fall forderte der Kunde die Herstellung einer Prototypenplatine für Hochspannung und den Test der Entladung.

In der Vergangenheit wurde bei der Überprüfung der Entladung aufgrund der Potenzialdifferenz zwischen benachbarten Durchgangslöchern jedes Mal eine Aufbauplatte erstellt und der Test durch Ändern der Bedingungen durchgeführt. Allerdings ist die Herstellung einer Aufbauplatine kostspielig und man wollte die Kosten im Prototypenstadium senken.

Vermeidung von Verzug durch Ändern der Grundflächenform

Die Spezifikation bestand darin, zwei Platinen zu stapeln und sie mit Durchgangslöchern für Informations- und Kommunikationsplatinen zu verbinden, die auf Kommunikationsgeräten montiert sind. Die obere Platine verwendet ein Kommunikationsmodul.

Beim Stapeln von zwei Platinen, einer Hauptplatine und einer untergeordneten Platine, besteht die Gefahr, dass sich die Platinen verziehen und nicht aneinander haften, was zu ungleichmäßigem Löten und Kommunikationsfehlern führt. In diesem Fall war das Substrat dünn und es war wahrscheinlich, dass es während der Substratherstellung zu Verwerfungen kam.

Aufgrund der Verformung erreichte das Lot nicht die Oberseite des Durchgangslochs, was zu Problemen führte, z. B. weil sich das Kommunikationsmodul nicht bewegte, und es musste verbessert werden.

Um das Risiko von Kommunikationsausfällen aufgrund von Verformungen zu vermeiden, haben wir uns an unser Unternehmen gewandt, das über das Know-how verfügt, alles vom Platinendesign bis zur Herstellung und Montage konsequent abzuwickeln.

Realisierung feiner Pitch- und großer Stromgegenmaßnahmen

Als Gegenmaßnahme gegen große Ströme werden in Stromversorgungssubstraten für Kommunikationsgeräte dicke Kupfersubstrate (70 µm) verwendet. Bei großen Strömen ist es unbedingt erforderlich, die Dicke der Kupferfolie zu erhöhen, dieses Mal war es jedoch erforderlich, die Komponenten in einem feinen Rastermaß zu montieren.

Für eine feine Tonhöhe ist es notwendig, die Dicke der Kupferfolie zu reduzieren. Denn wenn die Kupferfolie dick ist, besteht bei dünnen Mustern die Gefahr, dass es aufgrund von Überätzung zu Verbindungsabbrüchen kommt.

Kein Hersteller konnte das Dilemma bewältigen, die Kupferfolie zu verdicken, um große Ströme bewältigen zu können, die Kupferfolie jedoch zu verdünnen, um eine feine Tonhöhe zu unterstützen. Aufgrund des großen Stroms konnte die Dicke der Kupferfolie nicht reduziert werden.

Wählen Sie den besten Leiterplattenhersteller

Bitte überlassen Sie uns die Fertigung der Leiterplatte! Ich hoffe, Sie verstehen den Prozess der Herstellung von Leiterplatten. System Products, Betreiber von analog Circuit/Substrat Manufacturing.com, stellt kontinuierlich analoge Schaltkreise und Substrate her.

Wenden Sie sich bitte an uns kontaktieren wenn Sie Probleme bei der Herstellung analoger Schaltungen und Platinen haben!

Über den Autor

Ich bin seit 2015 als Leiter für Technik und Vertrieb bei Victorypcb tätig. In den letzten Jahren war ich für alle Messen im Ausland verantwortlich, beispielsweise in den USA (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) und Japan (Nepcon) usw. Unsere Fabrik wurde 2005 gegründet 1521, jetzt haben wir XNUMX Kunden auf der ganzen Welt und genießen bei ihnen einen sehr guten Ruf.

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