Για πολλούς λόγους, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι έργων κατασκευής PCB που απαιτούν συγκεκριμένα βάρη χαλκού. Κατά καιρούς λαμβάνουμε ερωτήσεις από πελάτες που δεν είναι εξοικειωμένοι με την έννοια του βάρους χαλκού, επομένως αυτό το άρθρο στοχεύει να λύσει αυτά τα προβλήματα. Επιπλέον, τα ακόλουθα περιλαμβάνουν πληροφορίες σχετικά με τον αντίκτυπο των διαφορετικών βαρών χαλκού στη διαδικασία συναρμολόγησης PCB και ελπίζουμε ότι αυτές οι πληροφορίες θα είναι χρήσιμες ακόμη και για πελάτες που είναι ήδη εξοικειωμένοι με την ιδέα. Η βαθιά κατανόηση της διαδικασίας μας μπορεί να σας επιτρέψει να σχεδιάσετε καλύτερα το χρονοδιάγραμμα κατασκευής και το συνολικό κόστος.

Μπορείτε να σκεφτείτε το βάρος του χαλκού ως το πάχος ή το ύψος του ίχνους χαλκού, το οποίο είναι η τρίτη διάσταση που δεν λαμβάνουν υπόψη τα δεδομένα του στρώματος χαλκού του αρχείου Gerber. Η μονάδα μέτρησης είναι ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι (oz / ft2), όπου 1,0 oz χαλκού μετατρέπεται σε πάχος 140 mils (35 μm).

Τα PCB από βαρύ χαλκό χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό ισχύος ή σε οποιοδήποτε εξοπλισμό που μπορεί να υποφέρει από σκληρά περιβάλλοντα. Τα παχύτερα ίχνη μπορούν να προσφέρουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και μπορούν επίσης να επιτρέψουν στο ίχνος να μεταφέρει περισσότερο ρεύμα χωρίς να αυξηθεί το μήκος ή το πλάτος του ίχνους σε παράλογο επίπεδο. Στο άλλο άκρο της εξίσωσης, μερικές φορές καθορίζονται ελαφρύτερα βάρη χαλκού για την επίτευξη συγκεκριμένης αντίστασης ίχνους χωρίς την ανάγκη για εξαιρετικά μικρά μήκη ή πλάτη ίχνους. Επομένως, κατά τον υπολογισμό του πλάτους του ίχνους, το "βάρος χαλκού" είναι υποχρεωτικό πεδίο.

Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τιμή βάρους χαλκού είναι 1,0 ουγγιά. Ολοκληρωμένο, κατάλληλο για τα περισσότερα έργα. Σε αυτό το άρθρο, αναφέρεται στην επιμετάλλωση του αρχικού βάρους χαλκού σε υψηλότερη τιμή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής PCB. Όταν προσδιορίζετε την απαιτούμενη προσφορά βάρους χαλκού στην ομάδα πωλήσεών μας, αναφέρετε την τελική (επιμεταλλωμένη) τιμή του απαιτούμενου βάρους χαλκού.

Τα παχύ χάλκινα PCB θεωρούνται PCB με εξωτερικό και εσωτερικό πάχος χαλκού που κυμαίνεται από 3 oz/ft2 έως 10 oz/ft2. Το βάρος χαλκού του βαρέος χαλκού PCB που παράγεται κυμαίνεται από 4 ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι έως 20 ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι. Το βελτιωμένο βάρος χαλκού, σε συνδυασμό με ένα παχύτερο στρώμα επένδυσης και ένα κατάλληλο υπόστρωμα στην διαμπερή οπή, μπορεί να μετατρέψει μια αδύναμη πλακέτα κυκλώματος σε μια ανθεκτική και αξιόπιστη πλατφόρμα καλωδίωσης. Οι βαρείς χάλκινοι αγωγοί θα αυξήσουν σημαντικά το πάχος ολόκληρου του PCB. Το πάχος του χαλκού πρέπει πάντα να λαμβάνεται υπόψη κατά το στάδιο του σχεδιασμού του κυκλώματος. Η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος καθορίζεται από το πλάτος και το πάχος του βαρέως χαλκού.

Μια υψηλότερη τιμή βάρους χαλκού όχι μόνο θα αυξήσει τον ίδιο τον χαλκό, αλλά θα προκαλέσει επιπλέον βάρος αποστολής και χρόνο που απαιτείται για την εργασία, τη μηχανική διαδικασίας και τη διασφάλιση ποιότητας, οδηγώντας σε αυξημένο κόστος και αυξημένο χρόνο παράδοσης. Πρώτον, πρέπει να ληφθούν αυτά τα πρόσθετα μέτρα, επειδή η πρόσθετη επίστρωση χαλκού στο laminate απαιτεί περισσότερο χρόνο χάραξης και πρέπει να συμμορφώνεται με συγκεκριμένες οδηγίες DFM. Το χάλκινο βάρος της πλακέτας κυκλώματος επηρεάζει επίσης τη θερμική της απόδοση, με αποτέλεσμα η πλακέτα κυκλώματος να απορροφά τη θερμότητα πιο γρήγορα κατά τη διάρκεια του σταδίου συγκόλλησης με επαναροή της συναρμολόγησης PCB.

Αν και δεν υπάρχει τυπικός ορισμός του βαρέως χαλκού, είναι γενικά αποδεκτό ότι εάν χρησιμοποιούνται 3 ουγγιές (oz) ή περισσότερο χαλκό στο εσωτερικό και εξωτερικό στρώμα μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, ονομάζεται PCB βαρέως χαλκού. Οποιοδήποτε κύκλωμα με πάχος χαλκού που υπερβαίνει τις 4 ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι (ft2) ταξινομείται επίσης ως PCB από βαρύ χαλκό. Ο ακραίος χαλκός σημαίνει 20 έως 200 ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι.

Το κύριο πλεονέκτημα των βαρέων χάλκινων πλακών κυκλωμάτων είναι η ικανότητά τους να αντέχουν τη συχνή έκθεση σε υπερβολικά ρεύματα, υψηλές θερμοκρασίες και επαναλαμβανόμενους θερμικούς κύκλους, οι οποίοι μπορούν να καταστρέψουν τις συμβατικές πλακέτες κυκλωμάτων μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Η βαρύτερη χάλκινη πλάκα έχει υψηλή φέρουσα ικανότητα, γεγονός που την καθιστά συμβατή με εφαρμογές υπό σκληρές συνθήκες, όπως προϊόντα άμυνας και αεροδιαστημικής βιομηχανίας. Μερικά άλλα πλεονεκτήματα των πλακών κυκλωμάτων βαρέως χαλκού περιλαμβάνουν:

Λόγω των πολλαπλών βαρών χαλκού στο ίδιο στρώμα κυκλώματος, το μέγεθος του προϊόντος είναι συμπαγές
Ο βαρύς χαλκός διαμέσου οπών περνά το ανυψωμένο ρεύμα μέσω του PCB και βοηθά στη μεταφορά θερμότητας στην εξωτερική ψύκτρα
Αερομεταφερόμενος επίπεδος μετασχηματιστής υψηλής πυκνότητας ισχύος

Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από βαρύ χαλκό μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πολλούς σκοπούς, όπως επίπεδους μετασχηματιστές, απαγωγή θερμότητας, διανομή υψηλής ισχύος, μετατροπείς ισχύος κ.λπ. Η ζήτηση για πλακέτες βαριάς επικάλυψης χαλκού σε υπολογιστές, αυτοκίνητα, στρατιωτικό και βιομηχανικό έλεγχο συνεχίζει να αυξάνεται. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από βαρύ χαλκό χρησιμοποιούνται επίσης για:

Τροφοδοτικό
Ανάπτυξη ηλεκτρικής ενέργειας
Εξοπλισμός συγκόλλησης
Αυτοκινητοβιομηχανία
Κατασκευαστές ηλιακών πάνελ κ.λπ.

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού, το κόστος παραγωγής βαρέος χαλκού PCB είναι υψηλότερο από αυτό του συνηθισμένου PCB. Επομένως, όσο πιο περίπλοκος είναι ο σχεδιασμός, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος παραγωγής PCB βαρέων χαλκού.