PCB厚铜板的设计，这一点一定要注意（pcb表面铜厚 plating）

作者：一博科技高速先生成员 王辉东林如烟总是说：“线路板上的成品铜厚越厚，线宽线距要足够”她的好友佳妮说：“必须必须”暗恋佳妮的小齐也总是笑嘻嘻的附和道：“美女说的都是对的”至于原因是什么，他只知道个大概，但是他也讲不出个具体一二三。

然而现实中有些事情总是令人猝不及防。小齐在做市场。客户说我有一个14层板，天天熬夜加班设计了两个月，交期很急，帮忙赶一下。小齐说可以。

光看客户的局部图纸就知道PCB很密，设计确实不易，更是考验工厂的加工能力但是接到板子后，工程师一评估，问题就来了PCB内层有2OZ铜厚的要求，内层设计有3.5/3.5mil的线宽线距，超出工艺加工能力建议客户把内层铜厚修改成1OZ，客户说仿真做过了不能修改，要满足载流能力。

沟通陷入了僵局，生产无法继续，交期却很急小齐一时着急上火，却感觉无能为力这不夜里11点了，还一个人坐在车里，抑郁抑郁正在迷茫中的小齐，突然听到DuangDuang敲击车窗的声音，抬头一看，就发现佳妮手里拿着两瓶雪花，瞪着一双水汪汪的大眼睛，笑咪咪的说道：“兄弟，没有什么事是一瓶雪花摆不平的，我想喝酒了，来，走一个。

”小齐看到喜欢已久的女神，一时呆在车内佳妮说：“还愣着干嘛呀，有人能陪你喝雪花，却不一定能陪你闯天涯而我两者都能兄弟说说你的故事吧，看把你愁得，这可不是我心目中乐观的小齐”这一刻，小齐平静的心湖里开始波涛汹涌。

板内局部有3.5/3.5mi的线宽线距。不要看线路少，BGA里面却是没有空间移不了。

客户的层叠设计和铜厚要求：

要说这个案例的原因，还要从PCB的加工流程说起。线路板的线路加工是经过图形转移和蚀刻等主要流程加工而成。内层线路的加工流程如下：

DES为DES为显影;蚀刻;去膜工序的简称。下图为DES的流程：

内层蚀刻原理：是在酸性条件下把不需要的铜箔去掉外层是碱性蚀刻流程从上图中我们可以看出，内层线路加工是把需要的图形用干膜或湿膜保护起来，将不需要留下来的铜箔用酸性药水蚀刻掉蚀刻就是用化学方法按一定的深度除去不需要的金属。

蚀刻因子： 蚀刻液在蚀刻过程中，不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用，侧蚀是不可避免的侧蚀宽度与蚀刻深度之比称之为蚀刻因子侧蚀不能完全杜绝，我们只能将其降到最低蚀刻因子是用于考量蚀刻侧蚀量的指标，因不同成品铜厚的侧蚀量会有所差别，所以蚀刻因子是与成品铜厚有关。

D 为高，B 为下底，A 为上底线路上的铜越厚，线路的侧蚀越严重。发生在抗蚀层图形下面导线侧壁的蚀刻称为侧蚀，侧蚀的程度是以侧向蚀刻的宽度来表示。

我们理想中要求药水是垂直向下蚀刻的，但是现实中药水向下蚀刻的同时，也对线路的侧面有了腐蚀，通常PCB铜厚越厚，向下蚀刻的时间会越久，侧蚀量也越大。

成品后的线路由于侧蚀的影响，变成了梯形。所以在计算阻抗时，会有W1和W2的上下线宽的选项要填写。

所以为了避免蚀刻后线路变细，根据PCB成品铜厚的大小，工厂的工程制作时会依照本厂的工厂能力和蚀刻因子的大小，做一定的线路补偿，比如说我们PCB内层在1OZ铜厚时，蚀刻补偿在1mil，2OZ在2mil.如果线路在蚀刻补偿后，线路间距过小，曝光显影后，线路蚀刻时会导致线路过细或开路。

外层线路的加工过程如下：

下面为外层图形电镀和蚀刻的流程：

外层线路工序，上图中蓝色干膜保护的地方，是需要蚀刻的地方因为外层电镀后，铜厚增加超过了干膜厚度，在退膜工序时干膜退不掉，就形成了夹膜，本来要腐蚀掉的铜箔，因为干膜没有显影干净，部分地方就被保留下来了，比如说本来是一对差分线，中间不能有连接的，结果因为夹膜，导致铜腐蚀不完全，短路就产生了。

图形电镀后线路铜厚大于干膜厚度会造成夹膜。（一般PCB厂所用干膜厚度1.4mil），成品铜越厚，这种风险越大。短路不良如下：

了解了上面的内外层线路的加工过程，那我们在设计时要怎么避免这种问题呢加大PCB线宽线距或者降低其成品铜厚如果考虑安规和载流的影响，无法减少成品铜厚，PCB的设计时就适当的加大线宽和线距，具体内层工艺能力如下（建议按照第一列的工艺能力设计）：。

外层的线宽线距如下(H表示成品铜厚)：

后来经过E公司仿真部周哥多方验证，重新优化了设计，最终解决了客户的载流问题，内层铜厚按1OZ生产，满足生产加工能力，板子顺利下线。这正是：盛夏画一板修改到秋天不听工艺言独自空流汗