Преимущества и процесс производства печатных плат из тяжелой меди
Печатные платы являются незаменимыми компонентами современных электронных устройств.. Среди них, тяжелые медные печатные платы, специализированный тип печатной платы, могут похвастаться уникальными эксплуатационными характеристиками и сценариями применения. В данной статье подробно рассматривается определение, преимущества, производственный процесс, и проблемы, связанные с тяжелыми медными печатными платами.
Что такое печатная плата из тяжелой меди?
А тяжелая медная печатная плата относится к печатной плате, которая во время производства имеет значительно более толстый медный слой в качестве проводящего слоя.. Обычно, Медный слой в стандартных печатных платах варьируется от 1 унция (примерно 35 Микроны) к 2 унция (примерно 70 Микроны). В отличие, Печатные платы из тяжелой меди содержат медные слои, значительно превышающие этот диапазон., часто достигая 4 унция (примерно 140 Микроны) или больше. Такая конструкция повышает проводимость печатной платы., допустимая нагрузка по току, и тепловые характеристики.
Преимущества печатной платы из тяжелой меди
Отличная теплопроводность
Более толстый медный слой эффективно рассеивает тепло., улучшение тепловых характеристик. Это уменьшает температурное расширение печатной платы., повышение надежности платы.Повышенная надежность компонентов
Печатные платы из тяжелой меди обеспечивают превосходную токопроводящую способность., минимизация риска перегорания или локализованной концентрации тепла. Это существенно повышает надежность электронных компонентов..Повышенная механическая прочность
Большая толщина медного слоя обеспечивает более высокую механическую прочность.. В сложных условиях, например, связанные с высокой вибрацией или ударами, тяжелые медные печатные платы обеспечивают повышенную устойчивость к механическим воздействиям, защита электронных компонентов от повреждений.Улучшенная производительность передачи сигнала
Толстый медный слой снижает потери при передаче сигнала и перекрестные помехи.. Для высокочастотных и микроволновых цепей, heavy copper PCBs offer low impedance and low loss, enhancing signal transmission quality and extending transmission distances.
How to Estimate the Required Copper Thickness for PCBs
The IPC-2152 Conservative Chart provides a reliable reference for determining Дизайн печатной платы параметры. Its significance lies in its ability to account for various factors, including internal and external conductors, PCB materials, толщина доски, and environmental conditions such as air (excluding vacuum scenarios). The values derived from this chart are highly dependable, ensuring applicability in all non-vacuum environments without considering additional variables.
When engineers design PCBs using the Conservative Chart, the resulting designs may not always optimize cost or area but will reliably meet current-carrying and temperature rise requirements.
IPC-2152 Conservative Chart
Использование консервативной таблицы IPC-2152
Инженеры могут воспользоваться консервативной таблицей IPC-2152, чтобы рассчитать ширину дорожки и определить подходящую толщину меди..
Пример с шириной трассы 140 мил:
- По красной стрелке, для ширины следа 140 мил и толщина меди 1 унция, вертикально определите требование повышения температуры на 10°C.
- Оттуда, вернитесь к оси Y, чтобы найти соответствующий максимально допустимый ток 2,75 А..
Пример проведения тока 1 А:
- Используя оранжевую стрелку, если проводник печатной платы должен пропускать ток силой 1 А при целевом повышении температуры 30°C, определить ширину дорожки, необходимую для различной толщины меди.
- Для меди толщиной 0.5 унция, требуемая ширина трассы 40 мил.
Следуя этим рекомендациям, инженеры могут точно оценить толщину и ширину медных дорожек, необходимые для конкретных токовых и тепловых требований..
Процесс производства печатных плат из тяжелой меди
Подготовка материала
Сюда входят такие важные материалы, как подложки печатных плат., медная фольга, медная пленка, и печатная краска.Формирование
Подложка подвергается механической обработке или штамповке для обеспечения необходимых размеров и форм изделия..Бурение
Такие инструменты, как сверлильные станки, используются для создания отверстий на печатной плате для монтажа компонентов и соединений цепей..Покрытие
На поверхность печатной платы наносится слой медной пленки для защиты медной фольги и площадок..Химическое меднение
Химическое покрытие увеличивает толщину медной фольги., повышение проводимости платы.Изображение шаблона
Узоры и текст печатаются на печатной плате с использованием таких методов, как чернильная печать или термоперенос..Поверхностная обработка
Поверхность обработана для улучшения паяемости и устойчивости к коррозии..Резка
Доска разрезается на отдельные блоки заданных размеров для сборки и использования..
Как решить проблемы производства тяжелых медных печатных плат
Из-за толщины меди., Производство тяжелых медных печатных плат сопряжено с серьезными проблемами. LSTPCB разработала специальную производственную линию для систематического решения этих проблем..
1. Травление
- Толстая медь увеличивает сложность химического обмена и бокового травления..
- Решение включает в себя несколько быстрых процессов травления и более высокие коэффициенты компенсации травления для смягчения проблем бокового травления..
- Компания LSTPCB разработала линию травления DES, предназначенную для толстой меди., возможность травления за один проход до 6 унция меди.
Специальная линия DES из толстой меди
2. Ламинирование
- Глубокие зазоры между контурами требуют использования нескольких листов препрега с отличными характеристиками текучести для обеспечения достаточного заполнения смолой..
- Заклепки добавлены для улучшения фиксации основных досок., снижение рисков проскальзывания.
- Более толстая медь замедляет скорость нагрева во время ламинирования., требующие длительных высокотемпературных фаз для эффективного отверждения.
- LSTPCB использует полностью автоматизированные линии многослойного ламинирования Burkle и специализированные решения для коричневого окисления.. Их интеграция Mass LAM и Pin LAM поддерживает производство печатных плат из тяжелой меди с плотностью до 50 слои.
Беркл Пресс
3. Бурение
- Для досок толщиной более 2.0 мм, для облегчения процесса используется сегментное бурение.
- Такие параметры, как скорость подачи и отвода, регулируются для оптимизации качества сверления и предотвращения растрескивания кулачков, вызванного чрезмерным ударом..
4. Печать паяльной маски
- Глубокие зазоры и разница высот между медью и подложкой могут привести к таким проблемам, как растекание чернил., недостаточная толщина покрытия, красные линии цепи, дырочки, и пузыри.
- Эти проблемы решаются за счет уменьшения вязкости чернил и применения нескольких проходов печати..
- LSTPCB использует автоматизированную линию распыления паяльной маски с предварительной обработкой., двустороннее распыление, предварительная выпечка, и полностью автоматическая поточная технология. Их сопла высокого давления и фирменные чернила высокой вязкости позволяют распылять за один проход до 4 унция меди, обеспечение равномерной толщины покрытия и превосходной паяемости.
Полностью автоматическая линия распыления паяльной маски.
Заключение
Тяжелые медные печатные платы, как специализированный тип печатной платы, выделяются превосходной проводимостью, высокая токовая нагрузка, и исключительные тепловые характеристики. Они широко используются в мощной электронике., Промышленный контроль, и возобновляемые источники энергии. Благодаря развитию технологий и росту промышленности, Ожидается, что тяжелые медные печатные платы найдут еще более широкое применение., играет ключевую роль в разработке современных электронных устройств.
