Blog de PCB - Ventajas de los PCB de cobre pesado

Los PCB de cobre pesado son ampliamente utilizados en varios productos porque ofrecen una variedad de funciones para mejorar el rendimiento del circuito. Estos PCB se utilizan ampliamente en transformadores, radiadores, inversores, equipos militares, paneles solares, productos automotrices, equipos de soldadura y sistemas de distribución y otros equipos de alta potencia.

PCB de cobre pesado

Estructura de PCB de cobre pesado

Las placas de circuito impreso estándar (pcb), tanto de doble cara como de varias capas, se fabrican utilizando una combinación de procesos de grabado y galvanoplastia de cobre. La capa del circuito comienza con láminas delgadas de cobre (generalmente entre 0,5 onzas por pie cuadrado y 2 onzas por pie cuadrado), se graba para eliminar el cobre no necesario y se galvánica para aumentar el espesor del cobre para que sea adecuado para planos, cableado, almohadillas y orificios de galvánica. Todos los circuitos se presionan capa por capa en un paquete completo utilizando un sustrato de resina epoxi (como fr4 o poliimida).

Las placas de circuito que utilizan circuitos de cobre pesado también se producen de la misma manera, mientras que las placas de circuito impreso utilizan técnicas especializadas de grabado y galvanoplastia, como la galvanoplastia de alta velocidad / escalera y el grabado diferencial. Históricamente, las características del cobre pesado se formaron exclusivamente grabando materiales laminados recubiertos de cobre gruesos, lo que provocó cortes de fondo desiguales e inaceptables en las paredes laterales de las huellas. Los avances en la tecnología de galvanoplastia permiten la formación de características de cobre pesado mediante una combinación de galvanoplastia y grabado, formando así paredes laterales rectas y subcotizaciones insignificantes.

La construcción de PCB de cobre pesado hace que la placa de circuito tenga las siguientes ventajas:

1. aumentar la tolerancia a la tensión térmica.

2. aumentar la capacidad de carga de corriente.

3. aumentar la posición del conector y la resistencia mecánica del agujero pth.

4. aprovechar al máximo su potencial (es decir, altas temperaturas) de PCB con materiales especiales sin fallas eléctricas.

5. reducir el tamaño del producto integrando varios pesos de cobre en la misma capa del circuito

6. el cobre pesado a través de los agujeros transporta una corriente más alta desde el PCB a través de la placa de circuito y ayuda a transferir calor al disipador de calor externo.

7. los conectores son esenciales para la conexión del saltador. Sin embargo, los conectores suelen ser difíciles de mantener en los PCB tradicionales. Debido a la baja resistencia del PCB inesperado, el área del conector suele verse afectada por el estrés mecánico, pero el PCB de cobre pesado proporciona una mayor resistencia y garantiza una mayor fiabilidad.

Los circuitos de cobre galvanizado permiten a los fabricantes de placas de circuito aumentar el espesor del cobre en los agujeros galvanizados y en las paredes laterales de los agujeros a través. Ahora, se puede mezclar el PCB con la función estándar de cobre en una sola placa (también conocida como powerlink). Sus ventajas incluyen la reducción del número de capas, la distribución de potencia de baja resistencia, la menor ocupación de tierras y el ahorro potencial de costos. Por lo general, los circuitos de alta corriente / alta potencia y sus circuitos de control se fabrican por separado en placas de circuito separadas. La galvanoplastia de cobre grueso hace posible integrar circuitos de alta corriente y circuitos de control, logrando así una estructura de placa de circuito impreso de alta densidad y simple. La función de cobre pesado se puede conectar sin problemas al circuito estándar.

Las industrias que se benefician de las placas de circuito impreso de cobre pesado incluyen fabricantes militares, de defensa, automotrices, de paneles solares y equipos de soldadura, así como otras que necesitan ser capaces de manejar el complejo calor generado hoy en día. Otra industria pesada del cobre es el control industrial. Los agujeros gruesos de cobre son los más adecuados para transmitir calor a los radiadores externos. Una distribución eficiente es esencial para garantizar la alta fiabilidad de los pcb, y el cobre pesado puede lograrlo.

El cobre pesado no es una innovación, ya que lleva mucho tiempo en uso en PCB y puede soportar los estrictos requisitos de las aplicaciones militares y de defensa, como el control de armas. Los principales fabricantes de productos electrónicos requieren cada vez más la transmisión de calor de los componentes, mientras que los metales pesados son cada vez más comunes en cada vez más aplicaciones no militares.

Fabricación de placas de cobre pesadas utilizando técnicas de galvanoplastia y grabado para aumentar el espesor del cobre en las paredes laterales de los agujeros a través y los agujeros de galvanoplastia. Si la placa de circuito experimenta múltiples ciclos durante la producción, los agujeros de chapado se debilitarán, y la adición de cobre pesado fortalecerá estos agujeros. Una placa de circuito hecha de cobre pesado puede lograr circuitos de alta corriente, alta potencia y control en una placa de circuito.

Los PCB de cobre pesado están hechos de 4 onzas o más de cobre por capa. El PCB de cobre de 4 onzas es el más utilizado en productos comerciales. La concentración de cobre puede alcanzar hasta 200 onzas por pie cuadrado. Los PCB de cobre pesado se utilizan ampliamente en productos electrónicos y circuitos que requieren transmisión de alta potencia. Además, la resistencia térmica proporcionada por estos PCB es impecable. En muchas aplicaciones, especialmente en productos electrónicos, el rango térmico es crucial, ya que las altas temperaturas pueden causar graves daños a los componentes electrónicos sensibles y afectar gravemente el rendimiento de los circuitos.

Fabricación de PCB de cobre pesado

Al igual que el método estándar de fabricación de pcb, la fabricación de PCB de cobre pesado requiere un procesamiento más preciso.

Los PCB de cobre pesado tradicionales se fabrican utilizando tecnologías obsoletas, lo que resulta en un seguimiento desigual y corte inferior en los pcb, lo que conduce a ineficiencias. Hoy en día, sin embargo, las modernas tecnologías de fabricación apoyan el corte fino y el corte mínimo de fondo.

Calidad del tratamiento de tensión térmica de la placa impresa de cobre pesado

Al diseñar el circuito, factores como el estrés térmico son cruciales, y los ingenieros deben eliminar el estrés térmico en la medida de lo posible.

Con el tiempo, el proceso de fabricación de PCB ha seguido desarrollándose, y varias tecnologías de PCB también se han inventado, como los PCB de aluminio que pueden tratar el estrés térmico. Al mismo tiempo que se mantienen los circuitos, minimizar el presupuesto de potencia, el rendimiento de disipación de calor y el diseño ecológico redunda en interés de los diseñadores de PCB de cobre pesado. El sobrecalentamiento de los componentes electrónicos puede causar fallas e incluso poner en peligro la vida, y la gestión de riesgos no puede ser ignorada.

El proceso tradicional para lograr la calidad de la disipación de calor es el uso de radiadores externos, que se conectan a los componentes de calefacción. Debido a la falta de disipación de calor, los componentes de calefacción están cerca de las altas temperaturas. Para disipar este calor, el disipador consume el calor de los componentes y lo transmite al entorno circundante. Por lo general, estos radiadores están hechos de cobre o aluminio. El uso de estos radiadores no solo supera los costos de desarrollo, sino que también requiere más espacio y tiempo. Aunque el resultado ni siquiera está cerca de la capacidad de disipación de calor del PCB de cobre pesado.

En el PCB de cobre pesado, el disipador de calor se imprime en la placa de circuito durante la fabricación, en lugar de usar ningún disipador de calor externo. Debido a la necesidad de más espacio para radiadores externos, hay menos restricciones para su colocación.

Debido a que el disipador de calor se Chapada en la placa de circuito y se utiliza un agujero conductor para conectar la fuente de calor, en lugar de utilizar ninguna interfaz o conector mecánico, el calor se puede transmitir rápidamente, lo que mejora el tiempo de disipación de calor. En comparación con otras tecnologías, debido a que los agujeros de disipación de calor se desarrollan utilizando cobre, los agujeros de disipación de calor en los PCB de cobre pesado pueden lograr más disipación de calor. Además, se mejora la densidad de corriente y se minimiza el efecto cutáneo.

Los PCB de cobre pesado se utilizan generalmente en equipos electrónicos de potencia o cualquier equipo que pueda verse afectado por un entorno hostil. Un cableado más grueso puede proporcionar una mayor durabilidad y también permite que el cableado lleve una mayor corriente sin aumentar la longitud o anchura del cableado a niveles absurdos.