چگونه از وزن مس برای ساخت PCB پیشرفته استفاده کنیم؟

به دلایل بسیاری، انواع مختلفی از پروژه های تولید PCB وجود دارد که به وزن مس خاصی نیاز دارند. هر از گاهی سوالاتی از مشتریانی که با مفهوم وزن مس آشنا نیستند دریافت می کنیم، بنابراین این مقاله با هدف حل این مشکلات می باشد. علاوه بر این، مطالب زیر شامل اطلاعاتی در مورد تأثیر وزن های مختلف مس بر فرآیند مونتاژ PCB می باشد و امیدواریم این اطلاعات حتی برای مشتریانی که از قبل با این مفهوم آشنا هستند نیز مفید باشد. درک عمیق فرآیند ما می تواند شما را قادر سازد تا برنامه تولید و هزینه کلی را بهتر برنامه ریزی کنید.

شما می توانید وزن مس را به عنوان ضخامت یا ارتفاع رد مس در نظر بگیرید که بعد سومی است که داده های لایه مس فایل Gerber در نظر نمی گیرند. واحد اندازه گیری اونس بر فوت مربع (oz / ft2) است که در آن 1.0 اونس مس به ضخامت 140 میل (35 میکرومتر) تبدیل می شود.

PCBهای مس سنگین معمولاً در تجهیزات الکترونیکی قدرت یا هر تجهیزاتی که ممکن است از محیط های خشن رنج ببرند استفاده می شود. ردیابی های ضخیم تر می توانند دوام بیشتری را فراهم کنند و همچنین می توانند ردیابی را قادر سازند تا جریان بیشتری را بدون افزایش طول یا عرض رد تا حدی نامعقول حمل کند. در انتهای دیگر معادله، وزن‌های مس سبک‌تر گاهی برای دستیابی به یک امپدانس ردیابی خاص بدون نیاز به طول یا عرض بسیار کوچک مشخص می‌شوند. بنابراین، هنگام محاسبه عرض ردیابی، "وزن مس" یک فیلد ضروری است.

متداول ترین مقدار وزن مس 1.0 اونس است. کامل، مناسب برای اکثر پروژه ها. در این مقاله، به آبکاری وزن اولیه مس به مقدار بالاتر در طول فرآیند تولید PCB اشاره دارد. هنگام تعیین قیمت وزن مس مورد نیاز به تیم فروش ما، لطفاً ارزش نهایی (آبکاری شده) وزن مس مورد نیاز را ذکر کنید.

PCBهای مس ضخیم به PCBهایی با ضخامت مس خارجی و داخلی از 3 oz/ft2 تا 10 oz/ft2 در نظر گرفته می شوند. وزن مس PCB مس سنگین تولید شده از 4 اونس بر فوت مربع تا 20 اونس بر فوت مربع متغیر است. وزن مس بهبود یافته، همراه با یک لایه آبکاری ضخیم تر و یک بستر مناسب در سوراخ عبوری، می تواند یک برد مدار ضعیف را به یک پلت فرم سیم کشی بادوام و قابل اعتماد تبدیل کند. هادی های مسی سنگین ضخامت کل PCB را تا حد زیادی افزایش می دهند. ضخامت مس همیشه باید در مرحله طراحی مدار در نظر گرفته شود. ظرفیت حمل جریان با عرض و ضخامت مس سنگین تعیین می شود.

 

ارزش وزن بالاتر مس نه تنها باعث افزایش خود مس می شود، بلکه باعث وزن اضافی حمل و نقل و زمان مورد نیاز برای کار، مهندسی فرآیند و تضمین کیفیت می شود که منجر به افزایش هزینه ها و افزایش زمان تحویل می شود. ابتدا، این اقدامات اضافی باید انجام شود، زیرا پوشش مس اضافی روی لمینت به زمان اچینگ بیشتری نیاز دارد و باید با دستورالعمل های خاص DFM مطابقت داشته باشد. وزن مسی برد مدار نیز بر عملکرد حرارتی آن تأثیر می گذارد و باعث می شود که برد مدار در مرحله لحیم کاری جریان مونتاژ PCB سریعتر گرما را جذب کند.

اگرچه تعریف استانداردی از مس سنگین وجود ندارد، اما به طور کلی پذیرفته شده است که اگر 3 اونس (oz) یا بیشتر مس در لایه های داخلی و خارجی یک برد مدار چاپی استفاده شود، به آن PCB مس سنگین می گویند. هر مدار با ضخامت مس بیش از 4 اونس در فوت مربع (ft2) نیز به عنوان PCB مس سنگین طبقه بندی می شود. مس شدید به معنای 20 تا 200 اونس در هر فوت مربع است.

مزیت اصلی بردهای مدار مسی سنگین توانایی آنها در مقاومت در برابر قرار گرفتن مکرر در برابر جریان های بیش از حد، دمای بالا و چرخه های حرارتی مکرر است که می تواند بردهای مدار معمولی را در عرض چند ثانیه از بین ببرد. ورق مس سنگین تر دارای ظرفیت باربری بالایی است که آن را با کاربردهای تحت شرایط سخت مانند محصولات صنایع دفاعی و هوافضا سازگار می کند. برخی از مزایای دیگر بردهای مدار مسی سنگین عبارتند از:

به دلیل وزنه های مس متعدد روی یک لایه مدار، اندازه محصول جمع و جور است
مس سنگین که از طریق سوراخ ها آبکاری شده است، جریان افزایش یافته را از PCB عبور می دهد و به انتقال گرما به هیت سینک خارجی کمک می کند.
ترانسفورماتور مسطح با چگالی توان بالا هوابرد

بردهای مدار چاپی مسی سنگین را می توان برای اهداف بسیاری استفاده کرد، مانند ترانسفورماتورهای مسطح، اتلاف حرارت، توزیع توان بالا، مبدل های قدرت و غیره. تقاضا برای بردهای سنگین با روکش مسی در کامپیوترها، خودروها، کنترل نظامی و صنعتی همچنان رو به افزایش است. تخته های مدار چاپی مسی سنگین نیز برای موارد زیر استفاده می شود:

منبع تغذیه
استقرار برق
تجهیزات جوشکاری
صنعت خودرو
تولید کنندگان پنل خورشیدی و غیره

با توجه به الزامات طراحی، هزینه تولید PCB مس سنگین بالاتر از PCB معمولی است. بنابراین، هرچه طراحی پیچیده تر باشد، هزینه تولید PCB های مس سنگین بیشتر می شود.