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隨著電子設(shè)備向高電流、高功率方向發(fā)展，傳統(tǒng)PCB中的常規(guī)銅厚度（一般為1oz或35μm）已經(jīng)無法滿足熱量散發(fā)、電流承載或電壓穩(wěn)定性的需求。特別是在新能源、工業(yè)控制、電源模塊、電動汽車、充電樁等領(lǐng)域，大電流通過路徑要求越來越高，對PCB的銅箔厚度提出更高的要求。

厚銅PCB是指每層銅厚超過2oz（約70μm）的電路板。常見厚度包括3oz、4oz、甚至10oz或更高。這類PCB可以提供更大的電流承載能力，更低的阻抗，更強的熱傳導(dǎo)能力，因此在高功率設(shè)計中變得越來越常見。

二、厚銅PCB帶來的制造難點

厚銅箔帶來的問題不是單一方面的，它涉及蝕刻、電鍍、壓合、鉆孔、阻焊和絲印等多個環(huán)節(jié)。下面從幾個關(guān)鍵制造步驟出發(fā)，說明它對可制造性帶來的主要影響。

1. 圖形轉(zhuǎn)移困難

銅越厚，圖形轉(zhuǎn)移（即線路圖案的曝光和顯影）就越難。因為厚銅箔需要更強的曝光能量，而且邊緣分辨率下降，容易出現(xiàn)圖形變形或者走線邊緣不清晰。

2. 蝕刻控制難度大

厚銅板需要更長的蝕刻時間，同時蝕刻液與銅之間的反應(yīng)更加劇烈，容易形成鋸齒狀邊緣，線路下蝕嚴(yán)重。結(jié)果就是線寬線距變形，特別是細(xì)線無法控制尺寸，電氣性能下降。

3. 電鍍銅不均勻

內(nèi)層或外層銅過厚，電鍍過程很難保證鍍層厚度均勻。薄區(qū)容易過鍍，厚區(qū)又可能不足，造成線路可靠性降低。

4. 鉆孔難、孔壁質(zhì)量差

厚銅板的總厚度大，機械鉆孔時刀具損耗快，熱量大，容易燒結(jié)樹脂，造成孔壁炭化、孔徑不穩(wěn)定。對于盲孔、埋孔結(jié)構(gòu)來說，問題更嚴(yán)重。

5. 層壓困難

多層厚銅板的壓合中，各層之間存在明顯厚差，樹脂流動受限，可能會造成樹脂流空、滑移、分層等問題，最終影響可靠性。

6. 阻焊絲印偏移或附著不良

厚銅PCB表面高低落差明顯，阻焊油墨很難均勻覆蓋，容易出現(xiàn)厚涂后開窗偏移、開口失真、油墨脫落等問題，絲印清晰度也下降。

所以說，厚銅PCB在帶來功能提升的同時，也必須配合一系列工藝優(yōu)化和設(shè)計配合，才能真正可制造、能量產(chǎn)、出良率。

三、厚銅PCB的關(guān)鍵設(shè)計原則

為了適應(yīng)厚銅制造過程中的困難，在設(shè)計階段就要提前做出調(diào)整。以下是一些必要的設(shè)計原則。

1. 合理設(shè)定銅厚

銅厚不是越厚越好，應(yīng)根據(jù)實際電流需求、熱傳導(dǎo)要求進(jìn)行選擇。通常：

• 2oz：適合大多數(shù)中電流應(yīng)用（小于10A）

• 3oz4oz：適合大電流（10A30A）

• 超過5oz：僅在特殊高功率場合使用（如充電模塊、電源母線）

銅厚的增加將成倍增加制造難度，應(yīng)避免過度設(shè)計。

2. 線寬線距放寬設(shè)計

厚銅板在蝕刻中會產(chǎn)生明顯下蝕，因此建議線寬線距不要設(shè)計得過小。參考建議如下：

• 對于2oz銅，最小線寬線距建議為0.2mm以上

• 對于4oz銅，建議線寬線距保持在0.3mm以上

• 對于8oz銅，建議不小于0.5mm

避免密集走線區(qū)域，盡量采用大面積銅面來降低阻抗和發(fā)熱。

3. 提前考慮熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)

厚銅板常用于功率器件散熱，因此應(yīng)在器件底部預(yù)留足夠面積的實心銅，或結(jié)合金屬散熱基材（如鋁基、銅基），加快熱量傳導(dǎo)。局部區(qū)域可加入熱過孔提升熱擴散能力。

4. 孔徑適當(dāng)放大

厚板會導(dǎo)致孔壁銅過厚，因此建議鉆孔尺寸適當(dāng)放大。例如：

• 常規(guī)過孔孔徑建議大于0.4mm

• 插件孔建議大于0.8mm

• 若為盲孔，需嚴(yán)格評估可鉆深度與板厚比（一般不超過1:1）

避免使用太小孔徑，以免制造中出現(xiàn)堵孔、孔壁不均問題。

四、厚銅PCB制造中的優(yōu)化處理方法

針對上述制造難點，各PCB廠商已經(jīng)開發(fā)出一系列針對性的解決方法。以下是實際中常用的可制造性處理策略。

1. 蝕刻優(yōu)化：分階段蝕刻

對銅厚超過3oz的線路，可以使用雙重蝕刻或分階段蝕刻方式，先粗蝕主要區(qū)域，再精修細(xì)節(jié)邊緣，降低下蝕影響，提升邊緣精度。

有些廠家還會對厚銅區(qū)和薄銅區(qū)采用差異圖形設(shè)計，匹配不同蝕刻參數(shù)。

2. 使用低蝕刻因子的油墨和抗蝕材料

專用的高耐蝕抗蝕膠或干膜能提升對蝕刻液的保護(hù)能力，減少圖形邊緣損耗。對于小字符或絲印圖案，也可采用噴墨絲印替代傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷方式，提升清晰度。

3. 多次電鍍工藝

為避免一次電鍍過厚導(dǎo)致結(jié)晶不均，厚銅板常采用“多次電鍍+中間退火”工藝，每次鍍層控制在5~10μm，逐層堆疊，形成致密鍍銅結(jié)構(gòu)，確保良好導(dǎo)電性。

4. 采用高轉(zhuǎn)速鉆孔與激光輔助

為保證孔壁光滑和尺寸準(zhǔn)確，可以使用高轉(zhuǎn)速鉆機進(jìn)行機械鉆孔，或在關(guān)鍵盲孔位置使用CO?激光開孔，減少燒結(jié)與毛刺問題。

5. 層壓用高流動性樹脂材料

多層厚銅PCB需要使用高流動、低收縮的環(huán)氧或改性樹脂，確保樹脂能夠完全填滿銅箔之間的間隙。必要時添加緩沖墊片，減少壓合中的應(yīng)力集聚。

6. 阻焊開窗精準(zhǔn)控制

針對銅箔高低落差問題，可提前將阻焊層設(shè)計成“開窗+防流涂布”方式，在銅面上先處理臺階，再開窗，提升阻焊油墨附著能力和圖形完整度。

設(shè)計與制造要協(xié)同配合

厚銅PCB在現(xiàn)代高功率電子領(lǐng)域扮演越來越重要的角色，它帶來了更強的電流承載能力、更好的熱性能，也提升了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。但與此同時，它對設(shè)計能力、制造能力和工藝控制也提出了更高要求。

為了保證厚銅PCB的可制造性，設(shè)計工程師需要理解制造中的技術(shù)限制，制定合理的參數(shù)方案，并與PCB廠商保持密切溝通。從板厚選擇、走線尺寸、孔結(jié)構(gòu)、阻焊布局到壓合方式，每一個細(xì)節(jié)都可能影響最終質(zhì)量。