Como usar o peso de cobre para fabricar PCB de gama alta?

Por moitas razóns, hai moitos tipos diferentes de proxectos de fabricación de PCB que requiren pesos de cobre específicos. Recibimos preguntas de clientes que non están familiarizados co concepto de peso de cobre de cando en vez, polo que este artigo pretende resolver estes problemas. Ademais, o seguinte inclúe información sobre o impacto de diferentes pesos de cobre no proceso de montaxe de PCB, e esperamos que esta información sexa útil incluso para os clientes que xa están familiarizados co concepto. Unha comprensión profunda do noso proceso pode permitirche planificar mellor o calendario de fabricación e o custo global.

Podes pensar no peso do cobre como o grosor ou a altura da traza de cobre, que é a terceira dimensión que non consideran os datos da capa de cobre do ficheiro Gerber. A unidade de medida é onzas por pé cadrado (oz / ft2), onde 1,0 oz de cobre convértese nun espesor de 140 mils (35 μm).

Os PCB de cobre pesados ​​adoitan usarse en equipos electrónicos de potencia ou en calquera equipo que poida sufrir ambientes duros. Os trazos máis grosos poden proporcionar unha maior durabilidade e tamén poden permitir que o trazo leve máis corrente sen aumentar a lonxitude ou o ancho do trazo a un nivel absurdo. No outro extremo da ecuación, ás veces especifícanse pesos de cobre máis lixeiros para conseguir unha impedancia de trazo específica sen necesidade de lonxitudes ou anchos de trazo extremadamente pequenos. Polo tanto, ao calcular o ancho da traza, "peso de cobre" é un campo obrigatorio.

O valor de peso de cobre máis usado é 1,0 onza. Completo, axeitado para a maioría dos proxectos. Neste artigo, refírese a revestir o peso inicial de cobre a un valor máis alto durante o proceso de fabricación de PCB. Cando especifique a cotización do peso de cobre necesario ao noso equipo de vendas, indique o valor final (chapado) do peso de cobre necesario.

Os PCB de cobre groso considéranse PCB con espesores de cobre externos e internos que van desde 3 oz/ft2 a 10 oz/ft2. O peso de cobre do PCB de cobre pesado producido varía de 4 onzas por pé cadrado a 20 onzas por pé cadrado. O peso de cobre mellorado, xunto cunha capa de recubrimento máis grosa e un substrato axeitado no orificio pasante, pode converter unha placa de circuíto débil nunha plataforma de cableado duradeiro e fiable. Os condutores de cobre pesados ​​aumentarán moito o espesor de todo o PCB. O espesor do cobre sempre debe considerarse durante a fase de deseño do circuíto. A capacidade de carga actual está determinada polo ancho e o grosor do cobre pesado.

 

Un valor de peso de cobre máis alto non só aumentará o propio cobre, senón que tamén provocará un peso adicional de envío e o tempo necesario para a man de obra, a enxeñaría de procesos e a garantía de calidade, o que levará a un aumento dos custos e un aumento do tempo de entrega. En primeiro lugar, hai que tomar estas medidas adicionais, porque o revestimento de cobre adicional do laminado require máis tempo de gravado e debe cumprir as directrices específicas de DFM. O peso do cobre da placa de circuíto tamén afecta o seu rendemento térmico, facendo que a placa de circuíto absorba a calor máis rápido durante a fase de soldadura por refluxo da montaxe da PCB.

Aínda que non existe unha definición estándar de cobre pesado, en xeral acéptase que se se usan 3 onzas (oz) ou máis de cobre nas capas internas e externas dunha placa de circuíto impreso, denomínase PCB de cobre pesado. Calquera circuíto cun espesor de cobre superior a 4 onzas por pé cadrado (ft2) tamén se clasifica como PCB de cobre pesado. O cobre extremo significa de 20 a 200 onzas por pé cadrado.

O principal beneficio das placas de circuíto de cobre pesado é a súa capacidade de soportar a exposición frecuente a correntes excesivas, altas temperaturas e ciclos térmicos repetidos, que poden destruír as placas de circuíto convencionais en poucos segundos. A placa de cobre máis pesada ten unha alta capacidade de carga, o que a fai compatible con aplicacións en condicións duras, como produtos da industria aeroespacial e de defensa. Algunhas outras vantaxes das placas de circuíto de cobre pesados ​​inclúen:

Debido aos múltiples pesos de cobre na mesma capa de circuíto, o tamaño do produto é compacto
O cobre pesado chapado a través dos buratos pasa a corrente elevada a través do PCB e axuda a transferir calor ao disipador de calor externo
Transformador plano de alta densidade de potencia aerotransportado

As placas de circuíto impreso de cobre pesados ​​pódense usar para moitos propósitos, como transformadores planos, disipación de calor, distribución de alta potencia, conversores de enerxía, etc. A demanda de placas de cobre revestidas pesadas en ordenadores, automóbiles, militares e control industrial segue crecendo. As placas de circuíto impreso de cobre pesado tamén se usan para:

Fonte de alimentación
Implantación eléctrica
Equipos de soldadura
Industria do automóbil
Fabricantes de placas solares, etc.

Segundo os requisitos de deseño, o custo de produción de PCB de cobre pesado é maior que o de PCB común. Polo tanto, canto máis complexo sexa o deseño, maior será o custo de produción de PCB de cobre pesados.