PCB multistrato in rame

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L’ENIG è ampiamente utilizzato come finitura superficiale per i PCB multistrato in quanto garantisce una buona planarità, saldabilità e resistenza alla corrosione. Sebbene abbia un costo più elevato rispetto all’OSP e all’HASL, evita i problemi di ossidazione e supporta il wire bonding, rendendolo ideale per il settore medico, aerospaziale e dell’elettronica avanzata.

Il controllo dell’impedenza nei PCB multistrato assicura proprietà elettrocalcoliche costanti e mantiene l’integrità del segnale nelle tracce ad alta velocità, in quelle a coppia differenziale e in quelle RF. Se non c’è un’attenta progettazione della larghezza delle tracce per controllare l’impedenza, il segnale è soggetto a degradarsi, causando errori e guasti nell’elettronica avanzata.

La delaminazione nei PCB multistrato si riferisce alla separazione degli strati del PCB. Può essere dovuta a una pressione di laminazione insufficiente, alla vaporizzazione dell’umidità, a disallineamenti CTE e alla contaminazione. Per prevenire la delaminazione, i lavoratori dovranno effettuare la precottura dell’umidità, ottimizzare i processi di laminazione, utilizzare materiali ad alto Tg, pulire la superficie, implementare la gestione termica e altro ancora. Tutto dipende dalla progettazione e dalla produzione pratica.

I vias termici nei PCB multistrato in rame sono fondamentali per dissipare il calore dai vari componenti, in modo da prevenire il surriscaldamento e migliorare l’affidabilità. Le considerazioni principali includono la densità dei vias (50-70% della copertura della piazzola), lo spessore della placcatura (in media 20µm per i vias) e la direzione di connessione con i piani di massa e di alimentazione.

Lo spessore del rame influisce sulle prestazioni elettriche, termiche e di integrità del segnale del PCB. Il rame più spesso ha una migliore capacità di trasporto della corrente senza surriscaldamento e una maggiore dissipazione del calore, ma l’effetto pelle può causare perdite di segnale. Mentre il rame più sottile offre prestazioni migliori per l’integrità del segnale ed è più indicato per i componenti a passo fine e le applicazioni RF, ma può aumentare la resistenza nei circuiti di potenza.

Gli strati di rame variano in base alle diverse applicazioni, da 2 a oltre 20 strati. 4-6 strati sono comuni nei settori IoT e automobilistico, mentre 6-12 strati sono ampiamente utilizzati nei progetti ad alta frequenza.

Esistono 3 tipi principali di lamine utilizzate: Rame elettrodepositato (ED), rame ricotto laminato (RA) e rame a basso profilo. Dal primo al terzo, sono più lisci e più economici. Il rame ED è economico ma ruvido; il rame RA è più liscio per le applicazioni generali a radiofrequenza e microonde; il rame a basso profilo è ultra-liscio per le applicazioni a onde millimetriche.