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高精度电阻PCB制作方法研究

2015年12月26日10:06 百能网

一、背景介绍

随着PCB功能化和高性能化发展,高频高速PCB、高散热PCB、埋阻埋容PCB等高端精细产品已经逐步被业界所熟知,PCB的发展呈现出多样化。一方面,由于市场的需求,导致客户的设计趋于开放性和大胆化,PCB则随之出现了众多特殊要求的产品;另一方面,新材料、新设备、新工艺的产生,迎合了市场与客户对于产品特性的需求。

根据某客户要求,制作了一款在PCB上实现既定布线方式的精准电阻控制(16±10Ω)要求的产品。客户资料仅给定了总走线长度(6413mm),线宽要求在0.2mm左右,但未严格要求,允许适当调整,需要我公司根据实际制程能力,首先计算出匹配的线宽和铜厚范围,再制作出满足阻抗要求的PCB产品。

二、理论计算

客户电阻控制板设计图案只有BOT面有较长的电阻线,总线长6413mm,线宽预先按0.2mm 算,TOP面较宽0.4mm,线长15.8mm。铜的电阻率按理论值1.75*10-8Ω*m计算,控制电阻16+/-10Ω,根据理论计算,假定成品铜厚在1OZ,BOT面电阻15.36Ω,T OP电阻在0.02Ω左右,理论估计电阻控制面只有BOT面。

6413mm长,0.2mm宽的铜导线在不同铜厚下的电阻理论计算值如下表。R=ρ*L/S,ρ为材料电阻率 1.75*10-8Ω*m,L为导线长度6413mm,S为导线横 截面积,实际电阻上下限分别为:17.6Ω和14.4Ω。 理论计算当铜厚在35um时,0.2mm宽6413mm长的导线才能达到理想电阻值16Ω。

实际制作表铜控制35um左右,此板孔铜要求最小18um,考虑到板厚0.5mm,最孔孔径0.35mm,钻孔厚径比在1.4左右,电镀灌孔率以90%计算,面铜电镀层厚度至少在20um左右,所以底铜选择应为35um-20um=15um,选择1/3oz起镀铜厚最理想。

面铜控制中值在35um,则实际完成铜厚在30到40um之间,根据客户的电阻要求,计算线宽公差范围如下表2,根据下表计算结果,控制铜厚理论最优区间32到40um之间。

实际设计该PCB的制作流程为正片,正片制作更便于线宽公差控制,得到更精准的电阻。

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