厚铜PCB板可制造性设计（DFM）核心要点与Checklist
厚铜PCB（通常指完成铜厚≥3oz的电路板）在设计阶段就必须充分考虑其特殊性，否则极易导致制造困难、成本飙升甚至产品失败。
以下将详细阐述厚铜PCB板的设计注意点及DFM优化内容。
一、厚铜板设计核心注意事项
1. 线路设计：为“蚀刻”与“电镀”而设计
最小线宽/线距：应对严重侧蚀
制造痛点：厚铜蚀刻本质是“挖槽”，侧蚀量（Undercut）可达铜厚的50%以上。按常规板设计会导致线路“梯形化”甚至断线，间距处蚀刻不净、桥连短路。
优化建议：
放弃理论值，遵循经验公式：成品最小线宽/线距 ≥ 成品铜厚 × (2.5 ~ 3)倍。例如，3oz（105μm）铜厚，线宽/线距应≥0.26mm~0.32mm。
内层需额外加严：内层线路经压合后，对位精度与树脂填充挑战更大，其线宽/线距应在上述基础上再增加15-20%。
大电流路径直接“铺铜开窗”：对于电源等大电流网络，最可靠的方式是放弃走线，直接进行实铜铺覆并在阻焊层开窗，允许后续加锡，从根本上规避蚀刻风险并提升载流。
铜面均匀性：保障电镀与压合质量
制造痛点：
电镀均匀性：孤立铜皮或细线被大铜面包围，会导致电镀时电流密度集中，造成“抢镀”（铜厚超标）与“屏蔽”（镀层不足）并存，引发孔铜薄、可靠性差。
压合填充性：孤立的厚铜区块如同堤坝，会阻碍半固化片（PP）树脂流动，导致压合后产生树脂空洞、分层等缺陷。
优化建议：
采用“网格铜”或“十字连接”：对大铜皮进行网格化处理，或使用热风焊盘（Thermal Relief）连接，能极佳地平衡电流分布与树脂流场。
避免“铜孤岛”：设计中应避免出现完全被隔离的小块厚铜区域。若无法避免，应与板厂沟通，进行“偷铜”（增加无电气属性的平衡铜点）处理。
2. 孔与环宽设计：为“对位”与“应力”而设计
最小环宽（Annular Ring）：抵御对位偏差与热应力
制造痛点：厚铜板层压对位与图形转移的累积偏差更大。同时，在热应力（如回流焊）下，Z轴膨胀应力会集中在孔环处，环宽不足极易导致孔铜被拉脱（焊盘起翘）。
优化建议：
强制执行加严标准：外层环宽 ≥ 0.20mm（8mil），内层环宽 ≥ 0.25mm（10mil）。这是保障可靠性的最低门槛。
大电流孔/安装孔进一步加大：对于承载大电流的插件孔或机械安装孔，环宽应≥0.3mm（12mil）以上，以提供足够的机械拉环强度。
禁用泪滴：泪滴会导致连接处铜厚突变，成为应力裂纹的起源点，必须使用标准圆形/椭圆焊盘。
3. 阻焊与表面处理：为“覆盖”与“耐久”而设计
阻焊工艺：承认局限，主动适应
制造痛点：厚铜线路侧壁陡峭，阻焊油墨流淌严重，难以形成完整、均匀的覆盖层。试图保留精细阻焊桥的成功率极低，且线路拐角处易藏药水、导致高压击穿。
优化建议：
放弃精细阻焊桥：设计时默认焊盘间无阻焊桥，通过加大焊盘间距（建议>0.3mm）来防止焊接桥连。如需保留，必须与板厂确认其工艺能力。
指定“多次印刷”工艺：主动要求板厂对厚铜板采用二次或三次阻焊印刷，这是确保线路侧壁被充分覆盖、杜绝藏药水风险的必备工艺。
表面处理：权衡利弊，首选可靠
制造痛点：不同的表面处理与厚铜结合时，会暴露出独特的可靠性问题。
优化建议：
HASL（有铅喷锡）：是最常用、最皮实的选择，焊锡厚度足，能覆盖侧壁。缺点是平整度差，可能不适用于细间距元件。若使用，基材Tg建议≥145℃。
ENIG（化学沉镍金）：平整度好，但必须指定足够的镍层厚度（建议≥150μ英寸/3.8μm）。薄镍层在大电流长期作用下易发生“镍迁移”（Kirkendall Void），导致失效。
注意： 厚铜板做ENIG前需进行凹蚀（Desmear），对精细线路有风险。
电镀镍金（硬金）：适用于金手指或插拔部位，但不推荐用于全板，因图形电镀的均匀性在厚铜板上极难控制，且成本高昂。
沉锡/OSP：一般不推荐用于大电流、高发热的厚铜板，因其耐热性、载流能力和长期可靠性均较弱。
4.层压与材料：构筑可靠基础的基石
层压是厚铜板制造中风险最高、最易产生批量性缺陷的环节之一。其核心目标是实现 “无空洞、充分填胶、低应力” 的牢固结合。
介质层厚度与叠层设计：为“树脂填充”而设计
制造痛点：
树脂填充不足：厚铜线路间的深槽需要巨量的树脂来填充。若PP片（半固化片）选择不当，树脂无法填满所有空隙，压合后会产生真空空洞。这些空洞在后续高温或机械冲击下，会扩展为分层、爆板（如下图所示）。
板翘曲：铜与基材的CTE（热膨胀系数）差异巨大，若叠层结构不对称或应力不均，极易导致成品板翘曲，影响SMT组装和最终产品结构安装。
优化建议：
放弃“单张厚PP”思维，采用“多张高胶量PP”组合：
使用多张高树脂含量（High RC）的PP片（如1080、106型号） 比使用单张或几张厚PP（如2116）效果更好。多张薄PP能更好地流动并适应深槽的轮廓，实现更完美的填充。
经验法则：板厂会计算 “填胶因子” （Resin Filling Factor）。务必确保最终压合后的介质层厚度 > 相邻内层铜箔的厚度。例如，面对3oz（105μm）的内层铜，其上的介质层经压合后厚度应至少达到120-150μm，这通常需要3张或以上的1080型号PP片。
与板厂协同进行叠层仿真：在最终确定设计前，务必与板厂工程师共同评审叠层结构。他们会根据您的铜厚分布进行模拟，给出最优的PP类型、数量和压合程式建议，这是避免层压失败最关键的一步。
板材选择：匹配产品的生命周期需求
制造痛点：普通FR-4（Tg~140℃）在厚铜板经历多次回流焊或长期高温工作时，高分子链易活动，机械强度和尺寸稳定性下降，可靠性风险高。
优化建议：
强制使用高Tg材料：首选Tg ≥ 170℃的中高Tg FR-4或更高性能材料。高Tg材料能提供更好的耐热性、抗热分层能力和Z轴稳定性，是厚铜板可靠性的基本保障。
考虑高热导率板材：对于超高功率密度应用（如大功率LED、伺服器电源），可评估采用高导热系数（如1.0 W/m.K以上）的特种板材，将热量从源头快速导出，降低芯片结温。
金属基板（如铝基板）：是极佳的散热解决方案，但其多为单面板，设计复杂度和成本较高，适用于散热为首要需求的场景。
5、 热管理：将热量视为“必须导出的废物”
厚铜既是发热源，也是最好的散热途径。热管理的目标是将热点温度降至最低。