Aus vielen Gründen gibt es viele verschiedene Arten von Leiterplattenherstellungsprojekten, die bestimmte Kupfergewichte erfordern. Von Zeit zu Zeit erhalten wir Fragen von Kunden, die mit dem Konzept des Kupfergewichts nicht vertraut sind. Daher zielt dieser Artikel darauf ab, diese Probleme zu lösen. Darüber hinaus finden Sie im Folgenden Informationen über die Auswirkungen unterschiedlicher Kupfergewichte auf den Leiterplattenbestückungsprozess. Wir hoffen, dass diese Informationen auch für Kunden nützlich sind, die mit dem Konzept bereits vertraut sind. Ein tiefes Verständnis unseres Prozesses kann es Ihnen ermöglichen, den Fertigungsplan und die Gesamtkosten besser zu planen.

Sie können sich das Gewicht von Kupfer als die Dicke oder Höhe der Kupferspur vorstellen. Dabei handelt es sich um die dritte Dimension, die in den Kupferschichtdaten der Gerber-Datei nicht berücksichtigt wird. Die Maßeinheit ist Unzen pro Quadratfuß (oz/ft2), wobei 1,0 oz Kupfer in eine Dicke von 140 mil (35 μm) umgerechnet wird.

Schwerkupfer-Leiterplatten werden normalerweise in leistungselektronischen Geräten oder anderen Geräten verwendet, die rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Dickere Leiterbahnen können für eine längere Haltbarkeit sorgen und ermöglichen es der Leiterbahn außerdem, mehr Strom zu führen, ohne die Länge oder Breite der Leiterbahn auf ein absurdes Maß zu erhöhen. Am anderen Ende der Gleichung werden manchmal leichtere Kupfergewichte spezifiziert, um eine bestimmte Leiterbahnimpedanz zu erreichen, ohne dass extrem kleine Leiterbahnlängen oder -breiten erforderlich sind. Daher ist bei der Berechnung der Leiterbahnbreite das „Kupfergewicht“ ein Pflichtfeld.

Der am häufigsten verwendete Kupfergewichtswert ist 1,0 Unze. Komplett, für die meisten Projekte geeignet. In diesem Artikel geht es darum, das anfängliche Kupfergewicht während des Leiterplattenherstellungsprozesses auf einen höheren Wert zu plattieren. Wenn Sie unserem Vertriebsteam das erforderliche Kupfergewichtsangebot unterbreiten, geben Sie bitte den endgültigen (plattierten) Wert des erforderlichen Kupfergewichts an.

Als Dickkupfer-Leiterplatten gelten Leiterplatten mit einer äußeren und inneren Kupferdicke im Bereich von 3 oz/ft2 bis 10 oz/ft2. Das Kupfergewicht der produzierten Schwerkupfer-Leiterplatten liegt zwischen 4 Unzen pro Quadratfuß und 20 Unzen pro Quadratfuß. Das verbesserte Kupfergewicht, gepaart mit einer dickeren Beschichtungsschicht und einem geeigneten Substrat im Durchgangsloch, kann eine schwache Leiterplatte in eine langlebige und zuverlässige Verdrahtungsplattform verwandeln. Schwere Kupferleiter erhöhen die Dicke der gesamten Leiterplatte erheblich. Die Dicke des Kupfers sollte während der Schaltungsentwurfsphase immer berücksichtigt werden. Die Stromtragfähigkeit wird durch die Breite und Dicke des Schwerkupfers bestimmt.

Ein höherer Kupfergewichtswert führt nicht nur zu einer Erhöhung des Kupfergehalts selbst, sondern verursacht auch ein zusätzliches Versandgewicht und einen höheren Zeitaufwand für Arbeit, Verfahrenstechnik und Qualitätssicherung, was zu höheren Kosten und längeren Lieferzeiten führt. Erstens müssen diese zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden, da die zusätzliche Kupferbeschichtung auf dem Laminat mehr Ätzzeit erfordert und spezifischen DFM-Richtlinien entsprechen muss. Das Kupfergewicht der Leiterplatte wirkt sich auch auf deren thermische Leistung aus, sodass die Leiterplatte während der Reflow-Lötphase der Leiterplattenbestückung schneller Wärme aufnimmt.

Obwohl es keine Standarddefinition für Schwerkupfer gibt, wird allgemein angenommen, dass es sich um eine Schwerkupfer-Leiterplatte handelt, wenn 3 Unzen (Unzen) oder mehr Kupfer auf den Innen- und Außenschichten einer Leiterplatte verwendet werden. Jeder Schaltkreis mit einer Kupferdicke von mehr als 4 Unzen pro Quadratfuß (ft2) wird ebenfalls als Leiterplatte aus schwerem Kupfer klassifiziert. Extremer Kupfergehalt bedeutet 20 bis 200 Unzen pro Quadratfuß.

Der Hauptvorteil von Leiterplatten aus schwerem Kupfer besteht darin, dass sie häufigen übermäßigen Strömen, hohen Temperaturen und wiederholten thermischen Zyklen standhalten, die herkömmliche Leiterplatten innerhalb weniger Sekunden zerstören können. Die schwerere Kupferplatte verfügt über eine hohe Tragfähigkeit, wodurch sie für Anwendungen unter rauen Bedingungen geeignet ist, beispielsweise für Produkte der Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Zu den weiteren Vorteilen schwerer Kupferplatinen gehören:

Aufgrund der mehreren Kupfergewichte auf derselben Schaltungsschicht ist die Produktgröße kompakt
Starke kupferbeschichtete Durchgangslöcher leiten den erhöhten Strom durch die Leiterplatte und tragen zur Wärmeübertragung zum externen Kühlkörper bei
Flugzeuggestützter Planartransformator mit hoher Leistungsdichte

Leiterplatten aus schwerem Kupfer können für viele Zwecke verwendet werden, z. B. für Planartransformatoren, Wärmeableitung, Hochleistungsverteilung, Leistungswandler usw. Die Nachfrage nach Leiterplatten mit schwerer Kupferbeschichtung in Computern, Automobilen, im Militär und in der industriellen Steuerung wächst weiter. Schwere Kupferleiterplatten werden auch verwendet für:

Stromversorgung
Stromeinsatz
Schweißgeräte
Automobilindustrie
Hersteller von Solarmodulen usw.

Je nach Designanforderungen sind die Produktionskosten von Schwerkupfer-Leiterplatten höher als die von gewöhnlichen Leiterplatten. Je komplexer das Design ist, desto höher sind daher die Kosten für die Herstellung von Leiterplatten aus schwerem Kupfer.