Placă Dublu Placată (2L)
Cel mai comun tip de placă din industrie: cupru pe ambele fețe, unite prin găuri placate. Iată exact cum se construiește o placă dublu placată, din ce e făcută, cum se proiectează corect și ce clase IPC și toleranțe se aplică.
Două straturi de cupru, unite prin găuri placate
O placă dublu placată are cupru pe ambele fețe, sus și jos, ale substratului, conectate electric prin găuri placate (PTH) — găuri găurite mecanic ale căror pereți sunt făcuți conductivi prin depunere de cupru. Acea gaură placată este întregul motiv pentru care există plăcile dublu placate: ea permite unui semnal să treacă de pe o față pe cealaltă, și este singurul pas de proces care pur și simplu nu există pe o placă cu un singur strat.
Situată între simplu placat (simplu, cel mai ieftin) și multistrat (dens, cel mai capabil), dublu placatul este calul de bătaie al industriei — performanță electrică bună, flexibilitate reală de rutare din două straturi, și încă simplu, rapid și ieftin de fabricat.
- Electronice de consum general — audio, surse de alimentare, electrocasnice
- Module auto — ECU-uri, iluminat LED, interfețe de senzori
- Comenzi industriale — PLC-uri, drivere de motoare, instrumentație
- Echipamente de telecomunicații — routere, modemuri, echipamente de rețea
- Alegerea implicită odată ce un proiect depășește un singur strat
Procesul de fabricație, pas cu pas
Diferența definitorie față de simplu placat: găurile sunt găurite înainte ca cuprul să fie placat, pentru că placarea este cea care unește efectiv cele două straturi.
Pregătire material
Laminat FR4 cu folie de cupru pre-laminată pe ambele fețe, verificat față de regulile de piste/distanțe/găuri ale proiectului înainte de a începe producția.
Găurire
Fiecare gaură traversantă este găurită mecanic mai întâi — în această etapă pereții găurii sunt încă fibră de sticlă goală, neconductivă, cu tot reziduul de rășină curățat apoi.
Cupru electroless
Din moment ce peretele găurii nu e încă conductiv, un strat sămânță subțire de cupru chimic (electroless) se depune mai întâi pe el — pasul care face placarea posibilă.
Placare electrolitică
Acel strat sămânță este construit prin placare electrolitică de cupru, pe pereții găurii și suprafața plăcii împreună — aceasta e gaura placată care unește efectiv cuprul de sus și de jos.
Expunere
Fotorezistul se aplică pe ambele fețe și se expune cu modelul de circuit, definind exact ce rămâne cupru și ce se corodează la pasul următor.
Placare de model
Modelul de circuit expus — și pereții găurii — primesc placare suplimentară de cupru pe ambele fețe împreună, construind până la grosimea țintă finală.
Corodare
Rezistul se îndepărtează, iar panoul este corodat, eliminând tot cuprul nedorit și lăsând modelul de circuit finit pe ambele fețe.
Mască de lipire
Se aplică pe ambele fețe pentru a izola pistele de cupru și a preveni punțile de lipire la asamblare.
Serigrafie
Marcajele de legendă și referință se imprimă pe una sau ambele fețe, după cum cere proiectul.
Finisaj de suprafață
Aplicat pe fiecare pad expus de pe ambele fețe pentru lipire fiabilă, fără oxidare.
Frezare
Plăcile sunt tăiate din panoul de producție la conturul final.
Test electric
Acum verifică specific continuitatea și izolarea gaură-la-gaură și strat-la-strat — nu doar continuitatea unui singur plan ca pe o placă cu 1 strat.
Control final
Inspecție optică plus verificare finală vizuală/dimensională, adesea susținută de eșantionare prin secțiune transversală pentru verificarea calității placării, înainte de ambalare.
FR4, grosime de placare și finisaj
Substratul este FR4 standard, cu grosimea cuprului uneori specificată diferit sus vs. jos — deși potrivirea ambelor fețe este de obicei alegerea mai sigură, din moment ce o grosime de cupru inegală între fețe dezechilibrează placa față de linia ei mediană și adaugă tensiune termică la lipire și la nivelarea cu aer cald, ceea ce poate favoriza curbarea. Cuprul din peretele găurii în sine are un minim real, impus de standarde: IPC-6012 cere o grosime medie de placare în jur de 20 µm (0,8 mil) pentru Clasa 2 și 25 µm (1 mil) pentru Clasa 3 — o placare subțire, nefiabilă în peretele găurii e exact ce cauzează conexiuni intermitente sau defecte mai târziu.
| Finisaj de suprafață | Cel mai bun pentru | Compromis |
|---|---|---|
| HASL-LF | Plăci de uz general, cu multe componente prin-gaură | Cel mai ieftin; nu ideal pentru pas fin/BGA |
| ENIG | Pas fin, BGA, viață de raft mai lungă | Suprafață mai plată, cost mai mare |
| Argint prin imersie | Proiecte RF, performanță electrică excelentă | Sensibil la oxidare, viață de raft mai scurtă |
| Cositor prin imersie | Conform RoHS, cost mai mic decât ENIG | Risc de "whiskers" de cositor și manipulare |
Reguli de layout & DFM pentru plăci dublu placate
Două straturi deschid o strategie reală de rutare — planificarea masei contează la fel de mult ca rutarea semnalului.
Clase IPC & standarde de calitate
Calitatea găurilor placate este locul unde plăcile dublu placate încep cu adevărat să se bazeze pe cadrul IPC.
| Clasă IPC-6012 | Utilizare tipică | Cupru minim în perete |
|---|---|---|
| Clasa 1 | Electronice generale de consum | — |
| Clasa 2 | Electronice de serviciu dedicat — pragul cel mai comun | ≈ 20 µm (0,8 mil) |
| Clasa 3 | Fiabilitate ridicată — medical, aerospațial, militar | ≈ 25 µm (1 mil) |
IPC-A-600 este standardul companion de criterii de acceptare vizuală pentru 6012, iar pentru găurile placate specific definește defecte precum goluri de placare (o discontinuitate în cuprul din peretele găurii, cauzată de obicei de putere de acoperire insuficientă sau de contaminare captată în timpul placării electrolitice) și efect de fitil (wicking) (pătrundere capilară a chimiei de placare de-a lungul fibrelor de sticlă expuse) — ambele verificate la inspecția prin secțiune transversală. IPC-2221 guvernează în continuare dimensionarea lățime-pistă-versus-curent; ambele straturi de pe o placă cu 2 straturi contează ca straturi exterioare, deci ambele primesc coeficientul de capacitate de curent mai favorabil în acel model.
Specificațiile noastre reale pentru plăci dublu placate
Tot ce este mai sus este practică generală din industrie. Iată ce construim de fapt, intern, la Iași.
| Grosime placă | 0,51 – 2,4 mm |
| Grosime cupru | 18 / 35 / 50 / 70 µm |
| Temperatură tranziție vitroasă (Tg) | 135 °C standard, 150 °C sau 170 °C la cerere |
| Pistă / izolație minimă | 0,15 mm / 0,15 mm |
| Gaură minimă | 0,3 mm (pad 0,5 mm) |
| Panou maxim (1–2 straturi) | 390 × 520 mm |
| Mască de lipire | Verde, alb, negru, roșu, albastru, galben |
| Finisaj de suprafață | HASL-LF (fără plumb, conform RoHS) |
| Testare | Testare electrică 100% (scurtcircuit și circuit deschis, flying probe) și inspecție AOI pe fiecare placă |
Gata să calculați prețul unei plăci dublu placate?
Configurați dimensiunile și finisajul și obțineți o ofertă instant.