Làm thế nào để sử dụng trọng lượng đồng để sản xuất PCB cao cấp?

Vì nhiều lý do, có nhiều loại dự án sản xuất PCB khác nhau yêu cầu trọng lượng đồng cụ thể. Thỉnh thoảng chúng tôi nhận được câu hỏi từ những khách hàng không quen với khái niệm trọng lượng đồng nên bài viết này nhằm mục đích giải quyết những vấn đề này. Ngoài ra, phần sau đây bao gồm thông tin về tác động của các trọng lượng đồng khác nhau đến quá trình lắp ráp PCB và chúng tôi hy vọng rằng thông tin này sẽ hữu ích ngay cả với những khách hàng đã quen thuộc với khái niệm này. Sự hiểu biết sâu sắc về quy trình của chúng tôi có thể cho phép bạn lập kế hoạch tốt hơn về lịch trình sản xuất và chi phí tổng thể.

Bạn có thể coi trọng lượng của đồng là độ dày hoặc chiều cao của vết đồng, đây là chiều thứ ba mà dữ liệu lớp đồng của tệp Gerber không tính đến. Đơn vị đo là ounce trên foot vuông (oz / ft2), trong đó 1,0 oz đồng được chuyển đổi thành độ dày 140 mils (35 μm).

PCB đồng nặng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử công suất hoặc bất kỳ thiết bị nào có thể chịu được môi trường khắc nghiệt. Dấu vết dày hơn có thể mang lại độ bền cao hơn và cũng có thể cho phép dấu vết mang nhiều dòng điện hơn mà không làm tăng chiều dài hoặc chiều rộng của dấu vết đến mức vô lý. Ở đầu bên kia của phương trình, trọng lượng đồng nhẹ hơn đôi khi được chỉ định để đạt được trở kháng vết cụ thể mà không cần chiều dài hoặc chiều rộng vết cực nhỏ. Do đó, khi tính toán chiều rộng vết, “trọng lượng đồng” là trường bắt buộc.

Giá trị trọng lượng đồng được sử dụng phổ biến nhất là 1,0 ounce. Đầy đủ, phù hợp với hầu hết các công trình. Trong bài viết này đề cập đến việc mạ trọng lượng đồng ban đầu lên giá trị cao hơn trong quá trình sản xuất PCB. Khi chỉ định báo giá trọng lượng đồng cần thiết cho đội ngũ bán hàng của chúng tôi, vui lòng cho biết giá trị (mạ) cuối cùng của trọng lượng đồng yêu cầu.

PCB đồng dày được coi là PCB có độ dày đồng bên ngoài và bên trong dao động từ 3 oz/ft2 đến 10 oz/ft2. Trọng lượng đồng của PCB đồng nặng được sản xuất dao động từ 4 ounce mỗi foot vuông đến 20 ounce mỗi foot vuông. Trọng lượng đồng được cải thiện, cùng với lớp mạ dày hơn và chất nền phù hợp trong lỗ xuyên qua, có thể biến một bảng mạch yếu thành một nền tảng đi dây bền bỉ và đáng tin cậy. Dây dẫn bằng đồng nặng sẽ làm tăng đáng kể độ dày của toàn bộ PCB. Độ dày của đồng phải luôn được xem xét trong giai đoạn thiết kế mạch. Khả năng mang dòng điện được xác định bởi chiều rộng và độ dày của đồng nặng.

 

Giá trị trọng lượng đồng cao hơn sẽ không chỉ làm tăng bản thân đồng mà còn gây ra thêm trọng lượng vận chuyển và thời gian cần thiết cho lao động, kỹ thuật xử lý và đảm bảo chất lượng, dẫn đến tăng chi phí và tăng thời gian giao hàng. Đầu tiên, các biện pháp bổ sung này phải được thực hiện vì lớp phủ đồng bổ sung trên tấm gỗ đòi hỏi nhiều thời gian ăn mòn hơn và phải tuân thủ các hướng dẫn cụ thể của DFM. Trọng lượng đồng của bảng mạch cũng ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt của nó, khiến bảng mạch hấp thụ nhiệt nhanh hơn trong giai đoạn hàn nóng chảy lại của cụm PCB.

Mặc dù không có định nghĩa tiêu chuẩn về đồng nặng, nhưng người ta thường chấp nhận rằng nếu sử dụng 3 ounce (oz) đồng trở lên trên các lớp bên trong và bên ngoài của bảng mạch in thì nó được gọi là PCB đồng nặng. Bất kỳ mạch nào có độ dày đồng vượt quá 4 ounce trên mỗi foot vuông (ft2) cũng được phân loại là PCB đồng nặng. Đồng cực lớn có nghĩa là 20 đến 200 ounce mỗi foot vuông.

Lợi ích chính của bảng mạch bằng đồng nặng là khả năng chịu được sự tiếp xúc thường xuyên với dòng điện quá mức, nhiệt độ cao và chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại, có thể phá hủy các bảng mạch thông thường trong vòng vài giây. Tấm đồng nặng hơn có khả năng chịu lực cao, giúp nó tương thích với các ứng dụng trong điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như các sản phẩm công nghiệp quốc phòng và hàng không vũ trụ. Một số ưu điểm khác của bảng mạch đồng nặng bao gồm:

Do có nhiều trọng lượng đồng trên cùng một lớp mạch nên kích thước sản phẩm nhỏ gọn
Các lỗ được mạ đồng nặng truyền dòng điện cao qua PCB và giúp truyền nhiệt sang bộ tản nhiệt bên ngoài
Máy biến áp phẳng mật độ công suất cao trên không

Bảng mạch in bằng đồng nặng có thể được sử dụng cho nhiều mục đích, chẳng hạn như máy biến áp phẳng, tản nhiệt, phân phối điện năng cao, bộ chuyển đổi điện, v.v. Nhu cầu về bảng mạch phủ đồng nặng trong máy tính, ô tô, quân sự và điều khiển công nghiệp tiếp tục tăng. Bảng mạch in bằng đồng nặng cũng được sử dụng cho:

Nguồn điện
Triển khai điện
Thiết bị hàn
Công nghiệp ô tô
Các nhà sản xuất tấm pin mặt trời, v.v.

Theo yêu cầu thiết kế, giá thành sản xuất PCB đồng nặng cao hơn PCB thông thường. Vì vậy, thiết kế càng phức tạp thì giá thành sản xuất PCB đồng nặng càng cao.