Pour de nombreuses raisons, il existe de nombreux types de projets de fabrication de PCB qui nécessitent des poids de cuivre spécifiques. Nous recevons de temps en temps des questions de clients qui ne sont pas familiers avec le concept de poids en cuivre, cet article vise donc à résoudre ces problèmes. De plus, ce qui suit comprend des informations sur l'impact des différents poids de cuivre sur le processus d'assemblage des PCB, et nous espérons que ces informations seront utiles même aux clients déjà familiers avec le concept. Une compréhension approfondie de notre processus peut vous permettre de mieux planifier le calendrier de fabrication et le coût global.

Vous pouvez considérer le poids du cuivre comme l'épaisseur ou la hauteur de la trace de cuivre, qui est la troisième dimension que les données de couche de cuivre du fichier Gerber ne prennent pas en compte. L'unité de mesure est l'once par pied carré (oz/ft2), où 1,0 oz de cuivre est converti en une épaisseur de 140 mils (35 μm).

Les PCB en cuivre lourd sont généralement utilisés dans les équipements électroniques de puissance ou dans tout équipement susceptible de souffrir d'environnements difficiles. Des traces plus épaisses peuvent offrir une plus grande durabilité et peuvent également permettre à la trace de transporter plus de courant sans augmenter la longueur ou la largeur de la trace à un niveau absurde. À l'autre extrémité de l'équation, des poids de cuivre plus légers sont parfois spécifiés pour obtenir une impédance de trace spécifique sans avoir besoin de longueurs ou de largeurs de trace extrêmement petites. Par conséquent, lors du calcul de la largeur de trace, le « poids du cuivre » est un champ obligatoire.

La valeur de poids du cuivre la plus couramment utilisée est de 1,0 once. Complet, adapté à la plupart des projets. Dans cet article, il fait référence au placage du poids initial du cuivre à une valeur plus élevée au cours du processus de fabrication des PCB. Lors de la spécification du devis de poids de cuivre requis à notre équipe commerciale, veuillez indiquer la valeur finale (plaquée) du poids de cuivre requis.

Les PCB en cuivre épais sont considérés comme des PCB dont les épaisseurs de cuivre externe et interne varient de 3 oz/pi2 à 10 oz/pi2. Le poids du cuivre des PCB en cuivre lourds produits varie de 4 onces par pied carré à 20 onces par pied carré. Le poids de cuivre amélioré, associé à une couche de placage plus épaisse et à un substrat approprié dans le trou traversant, peut transformer un circuit imprimé faible en une plate-forme de câblage durable et fiable. Les conducteurs en cuivre lourds augmenteront considérablement l’épaisseur de l’ensemble du PCB. L'épaisseur du cuivre doit toujours être prise en compte lors de la phase de conception du circuit. La capacité de charge actuelle est déterminée par la largeur et l’épaisseur du cuivre lourd.

Une valeur de poids de cuivre plus élevée augmentera non seulement le cuivre lui-même, mais entraînera également un poids d'expédition supplémentaire et du temps requis pour la main-d'œuvre, l'ingénierie des procédés et l'assurance qualité, entraînant une augmentation des coûts et des délais de livraison. Premièrement, ces mesures supplémentaires doivent être prises, car le revêtement de cuivre supplémentaire sur le stratifié nécessite plus de temps de gravure et doit être conforme aux directives spécifiques du DFM. Le poids du cuivre du circuit imprimé affecte également ses performances thermiques, ce qui amène le circuit imprimé à absorber la chaleur plus rapidement pendant l'étape de brasage par refusion de l'assemblage du circuit imprimé.

Bien qu'il n'existe pas de définition standard du cuivre lourd, il est généralement admis que si 3 onces (oz) ou plus de cuivre sont utilisées sur les couches internes et externes d'une carte de circuit imprimé, on parle de PCB en cuivre lourd. Tout circuit dont l'épaisseur de cuivre dépasse 4 onces par pied carré (pi2) est également classé comme PCB en cuivre lourd. Le cuivre extrême signifie 20 à 200 onces par pied carré.

Le principal avantage des circuits imprimés en cuivre lourd est leur capacité à résister à une exposition fréquente à des courants excessifs, à des températures élevées et à des cycles thermiques répétés, qui peuvent détruire les circuits imprimés conventionnels en quelques secondes. La plaque de cuivre plus lourde a une capacité portante élevée, ce qui la rend compatible avec les applications dans des conditions difficiles, telles que les produits de l'industrie de la défense et de l'aérospatiale. Certains autres avantages des circuits imprimés en cuivre lourd incluent :

En raison des multiples poids en cuivre sur la même couche de circuit, la taille du produit est compacte
Les trous traversants plaqués cuivre épais font passer le courant élevé à travers le PCB et aident à transférer la chaleur vers le dissipateur thermique externe.
Transformateur planaire aéroporté à haute densité de puissance

Les cartes de circuits imprimés en cuivre lourd peuvent être utilisées à de nombreuses fins, telles que les transformateurs planaires, la dissipation thermique, la distribution de puissance élevée, les convertisseurs de puissance, etc. La demande de cartes à revêtement en cuivre lourd dans les ordinateurs, les automobiles, l'armée et le contrôle industriel continue de croître. Les cartes de circuits imprimés en cuivre épais sont également utilisées pour :

Alimentation
Déploiement électrique
Matériel de soudage
Industrie automobile
Fabricants de panneaux solaires, etc.

Selon les exigences de conception, le coût de production des PCB en cuivre lourd est supérieur à celui des PCB ordinaires. Par conséquent, plus la conception est complexe, plus le coût de production des PCB en cuivre lourd est élevé.