Por muitas razões, existem muitos tipos diferentes de projetos de fabricação de PCBs que exigem pesos específicos de cobre. De vez em quando recebemos dúvidas de clientes que não estão familiarizados com o conceito de peso de cobre, por isso este artigo tem como objetivo solucionar esses problemas. Além disso, o texto a seguir inclui informações sobre o impacto dos diferentes pesos de cobre no processo de montagem de placas de circuito impresso e esperamos que essas informações sejam úteis mesmo para clientes que já estão familiarizados com o conceito. Uma compreensão profunda do nosso processo pode permitir que você planeje melhor o cronograma de fabricação e o custo geral.
Você pode pensar no peso do cobre como a espessura ou altura do traço de cobre, que é a terceira dimensão que os dados da camada de cobre do arquivo Gerber não consideram. A unidade de medida é onças por pé quadrado (oz/ft2), onde 1,0 onça de cobre é convertida em uma espessura de 140 mils (35 μm).
PCBs de cobre pesado são geralmente usados em equipamentos eletrônicos de potência ou qualquer equipamento que possa sofrer ambientes agressivos. Traços mais grossos podem proporcionar maior durabilidade e também permitir que o traço transporte mais corrente sem aumentar o comprimento ou a largura do traço a um nível absurdo. No outro extremo da equação, às vezes são especificados pesos de cobre mais leves para atingir uma impedância de traço específica sem a necessidade de comprimentos ou larguras de traço extremamente pequenos. Portanto, ao calcular a largura do traço, “peso de cobre” é um campo obrigatório.
O valor de peso de cobre mais comumente usado é 1,0 onça. Completo, adequado para a maioria dos projetos. Neste artigo, refere-se ao revestimento do peso inicial do cobre em um valor mais alto durante o processo de fabricação da PCB. Ao especificar a cotação de peso de cobre necessária para nossa equipe de vendas, indique o valor final (revestido) do peso de cobre necessário.
PCBs de cobre espessos são considerados PCBs com espessuras externas e internas de cobre variando de 3 onças/pés2 a 10 onças/pés2. O peso do cobre do PCB de cobre pesado produzido varia de 4 onças por pé quadrado a 20 onças por pé quadrado. O peso aprimorado do cobre, juntamente com uma camada de revestimento mais espessa e um substrato adequado no orifício passante, pode transformar uma placa de circuito fraca em uma plataforma de fiação durável e confiável. Condutores de cobre pesados aumentarão muito a espessura de todo o PCB. A espessura do cobre deve sempre ser considerada durante a fase de projeto do circuito. A capacidade de carga atual é determinada pela largura e espessura do cobre pesado.
Um valor de peso de cobre mais alto não apenas aumentará o cobre em si, mas também causará peso de envio adicional e tempo necessário para mão de obra, engenharia de processo e garantia de qualidade, levando a custos e prazos de entrega maiores. Primeiro, estas medidas adicionais devem ser tomadas, porque o revestimento adicional de cobre no laminado requer mais tempo de gravação e deve cumprir as diretrizes específicas do DFM. O peso do cobre da placa de circuito também afeta seu desempenho térmico, fazendo com que a placa de circuito absorva o calor mais rapidamente durante o estágio de soldagem por refluxo da montagem da placa de circuito impresso.
Embora não exista uma definição padrão de cobre pesado, é geralmente aceito que se 3 onças (oz) ou mais de cobre forem usadas nas camadas internas e externas de uma placa de circuito impresso, ela será chamada de PCB de cobre pesado. Qualquer circuito com espessura de cobre superior a 4 onças por pé quadrado (ft2) também é classificado como PCB de cobre pesado. Cobre extremo significa 20 a 200 onças por pé quadrado.
O principal benefício das placas de circuito de cobre pesado é a sua capacidade de suportar a exposição frequente a correntes excessivas, altas temperaturas e ciclos térmicos repetidos, que podem destruir placas de circuito convencionais em poucos segundos. A placa de cobre mais pesada tem alta capacidade de carga, o que a torna compatível com aplicações sob condições adversas, como produtos da indústria de defesa e aeroespacial. Algumas outras vantagens das placas de circuito de cobre pesado incluem:
Devido aos múltiplos pesos de cobre na mesma camada de circuito, o tamanho do produto é compacto
Os furos passantes revestidos de cobre pesado passam a corrente elevada através do PCB e ajudam a transferir calor para o dissipador de calor externo
Transformador planar de alta densidade de potência aerotransportado
Placas de circuito impresso de cobre pesado podem ser usadas para muitas finalidades, como transformadores planares, dissipação de calor, distribuição de alta potência, conversores de energia, etc. A demanda por placas pesadas revestidas de cobre em computadores, automóveis, militares e controle industrial continua a crescer. Placas de circuito impresso de cobre pesado também são usadas para:
Fonte de energia
Implantação de eletricidade
Equipamento de soldagem
Indústria automobilística
Fabricantes de painéis solares, etc.
De acordo com os requisitos de projeto, o custo de produção de PCB de cobre pesado é maior do que o de PCB comum. Portanto, quanto mais complexo o projeto, maior será o custo de produção de PCBs de cobre pesados.