很多工程师做阻抗电路板设计时,只关注阻抗匹配,却忽略了线路设计对铜线附着力的影响 —— 线宽太细、过孔布局不合理、布线方式不当,这些设计问题会让铜线 “先天不足”,后期不管材料多好、工艺多精,都容易脱落。今天就跟大家聊聊设计上的那些坑,教你怎么设计才能让铜线 “粘得牢”。
阻抗电路板的线宽的是根据阻抗要求计算的,但很多工程师为了节省空间,把线宽设计得太细,比如 0.08mm 以下,甚至有的到 0.07mm。线宽太细,铜线和基材的接触面积就小,附着力自然差,稍微受点机械应力或温度变化,就容易脱落。
之前有个客户做高频阻抗板,为了控制阻抗,把线宽设计成 0.076mm,结果打样后弯折测试时,铜线直接断裂脱落。后来我们帮他优化设计,在保证阻抗的前提下,把线宽调整到 0.1mm,同时增加铜线厚度到 2oz(70μm),接触面积变大,附着力大幅提升,再没出现脱落问题。
设计时要记住:阻抗电路板的最小线宽建议≥0.1mm,如果必须用更细的线宽,就要增加铜厚(比如 2oz),或者在铜线两端增加铺铜区域,增大接触面积。捷配的免费 DFM 审核会帮你检查线宽设计,给出优化建议,避免 “细线条” 导致的脱落。
过孔是阻抗电路板的重要组成部分,很多工程师设计过孔时,过孔间距太小、孔径太大,或者过孔离铜线边缘太近,导致过孔周围应力集中,后期焊接或使用时,过孔周围的铜线容易脱落。
比如某客户的阻抗板,过孔间距只有 0.3mm,孔径 0.2mm,过孔离铜线边缘只有 0.2mm,结果焊接后,过孔周围的铜线大面积脱落。后来优化设计,把过孔间距调整到 0.5mm,过孔离铜线边缘≥0.3mm,问题就解决了。
过孔设计的实操建议:过孔孔径≤0.2mm 时,间距≥0.5mm;过孔离铜线边缘≥0.3mm;尽量用盲埋孔替代通孔,减少对铜线的破坏。捷配的 DFM 审核会自动检查过孔布局,帮你规避应力集中问题。
很多工程师布线时为了方便,画很多锐角、折线,这些地方会形成 “应力死角”—— 后期 PCB 弯折、受热时,应力会集中在锐角处,导致铜线和基材的结合面受损,进而脱落。
正确的布线方式:尽量用圆角或 135° 以上的钝角,避免 90° 以下的锐角;长距离布线时,避免连续折线,每隔 50mm 设置一个缓冲段;铜线不要紧贴 PCB 边缘,至少预留 3mm 距离,避免边缘应力影响。
之前帮某客户优化阻抗板布线,把所有锐角改成 135° 钝角,铜线远离板边,结果产品的弯折寿命从 5 次提升到 20 次,铜线脱落率从 8% 降到 0.2%。
阻抗电路板铜线脱落,很多时候是 “先天设计不足” 导致的。作为 PCB 专家,建议大家做设计时,不仅要关注阻抗,还要兼顾铜线附着力,避免线宽太细、过孔布局不合理、布线有锐角等问题。