Ciężkie PCB miedziane są specjalistycznymi płytami obwodnymi zaprojektowanymi do wysokiego poziomu mocy i ciepła podczas pracy.a PCB z miedzi ciężkiej wykorzystuje 3 oz do 20 oz (lub więcej)Gęstsze warstwy miedzi pozwalają płytce przeprowadzić wyższe prądy i wysokie napięcie.
Ich rodzaj to np. tablice zawijające, produkty BMP, tablice AC-DC itp.
Zazwyczaj jest on stosowany w przypadku urządzeń elektronicznych o wysokiej mocy (prądu elektrycznego), takich jak zasilanie lub niektóre obwody zasilania lub wysokie wymagania termiczne w przemyśle.W procesie produkcji PCB, jest to trudniejsze niż tradycyjne obwody z folii miedzianej 2OZ.
1. Struktura
Struktura jest podobna do standardowego PCB, ale obejmuje specjalistyczny proces pokrycia i etsu.
- Warstwa miedziana: "Żyły" deski są znacznie wyższe i szersze.Maksymalna grubość wewnętrznej warstwy miedzi wynosi 10 OZ, podczas gdy grubość zewnętrznej warstwy może wynosić do 20 OZ.
- Materiał podstawowy: Konstrukcja PCB z miedzi ciężkiej zależy wyłącznie od materiałów podstawowych, takich jak FR4 lub wolne od halogenów lub Rogers lub aluminium lub w niektórych przypadkach stosuje się hybrydowe materiały podstawowe.Normalnie FR4 będzie materiałem o średnim i wysokim Tg.
- Liczba warstw: Liczba warstw PCB z miedzi ciężkiej wynosi od 2 do 20 warstw w zależności od produkcji.
- Grubość deski: grubość deski wynosi od 1,6 mm do 5,0 mm.
- Ciężko pokryte otwory przepuszczalne (PTH): Otwory łączące różne warstwy są wzmocnione grubo miedzią, aby przewozić duży prąd bez przegrzania.nawet do 38um lub 50um grubości miedzi pokrytej otworami w celu zapewnienia wydajności.
- Rdzeń: Często wykorzystuje FR-4 z materiałem o średnim lub wysokim poziomie TG lub materiałami o metalowym rdzeniu, aby utrzymać dodatkową wagę i ciepło.
- Warstwa dielektryczna: Minimalnie 2 sztuky prepregu dla ciężkich miedzianych płyt PCB, jeśli wymagają dużego prądu i napięcia, potrzeba 3 sztuk prepregu w rdzeniu.
- Wykończenie powierzchni: wykończenie powierzchni PCB będzie OSP, HASL, HASL bez ołowiu (HASL LF / ROHS), cyna, złoto z zanurzeniem (Au), srebra z zanurzeniem (Ag), ENIG, ENPIG zgodnie ze standardami,i kilka desek są również używane złoty palec + HASL, ENIG + OSP, OSP + złoty palec dla lepszej przewodności na powierzchni, ponieważ ogromny prąd musi nawiązać kontakt z zewnętrznym końcowym komponentem.

2Główne zalety
Ciężka miedź oferuje trzy zalety dla produktów elektronicznych:
| Cechy |
Korzyści |
| Wysoka pojemność prądu |
Może przenosić setki amperów bez topnienia śladów. |
| Zarządzanie cieplne |
Gęsta miedź działa jak wbudowany radiator ciepła, odprowadzając ciepło z wrażliwych elementów. |
| Wytrzymałość mechaniczna |
Zapewnia silniejsze wsparcie strukturalne, dzięki czemu płyta jest bardziej solidna i trwała, a także lepiej wytrzymuje uderzenia fizyczne, wibracje lub naprężenia zgięcia.Jest odpowiedni dla dziedzin o wysokich wymaganiach w zakresie niezawodności mechanicznej, takich jak wojsko i lotnictwo. |
| Uproszczony projekt |
Umożliwia tworzenie obwodów zasilania i sterowania na tej samej płycie, zmniejszając potrzebę dużych przewodów lub prętów. |
| Elastyczność projektowania i integracja wysokiej gęstości |
Wielowarstwowa układająca się struktura rozszerza przestrzeń okablowania, wspiera wdrożenie złożonych obwodów i połączeń o wysokiej gęstości (HDI), a jednocześnie,wewnętrzna warstwa podłoża może służyć jako warstwa osłonowa, zmniejszając zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) i spełniając wymagania miniaturyzacji i szybkiej transmisji sygnału. |
| Niezawodność i zgodność procesów: |
Wykazuje doskonałą odporność na korozję chemiczną i długoterminową stabilność w trudnych warunkach; należy jednak zauważyć, że podczas procesu projektowaniamusi zostać osiągnięta równowaga między grubością miedzi a wykonalnością procesuPrzykładowo, wybór grubości miedzi 3-6 uncji, optymalizacja szerokości śladu i poprzez układ, może pomóc uniknąć takich problemów, jak nierównomierne etsowanie lub delaminacja warstwy. |
3Wymóg technologii produkcji
Wytwarzanie ciężkich płyt PCB z miedzi jest znacznie trudniejsze niż standardowe płyty.
Oto kluczowe wymagania i techniki dotyczące technologii produkcji:
3.1 Laminacja i wypełnianie żywicą
- Ponieważ ślady miedzi są tak grubsze, miedziany ząb jest głębszy.
- Wysoki przepływ żywicy: do całkowitego wypełnienia tych luki potrzebne są specjalistyczne "prepregi" (warstwa wiążące) o wysokiej zawartości żywicy.
- Zapobieganie pustce: Jeśli żywica nie wypełni każdej luki, powstają bąbelki powietrza (pustki).
- Wyższe ciśnienie/temperatura: Prasa laminacyjna musi działać przy wyższych parametrach, aby zapewnić równomierne "zapadanie" grubej miedzi w podłoże.

3.2 Specjalistyczne wiercenia
Wykopywanie standardowego PCB jest jak wykopywanie plastiku; wykopywanie tablicy Heavy Copper jest jak wykopywanie metalowej płyty.
- Drill Bit Life:Miedź jest miękka i "gumowa". Generuje ogromne ciepło, które szybko przytępia wiertarki.
- Wiertarki w szczycie:Duże otwory często wymagają odrobiny wiercenia, cofnięcia się, aby oczyścić miedziane "szczątki" i ponownego wiercenia, aby zapobiec pękaniu.
3.3 Zaawansowane grafowanie i pokrycie
Standardowe grawerowanie jest jak pomalowanie szablonem; dla grubej miedzi jest to bardziej jak rzeźbienie głębokiego kanionu.
- Różnicowe etyrowanie i stopniowe pokrywanie: Zamiast jednej długiej kąpieli chemicznej producenci używają wielu cykli pokrywania i etyrowania.To zapobiega podcięciu cen (gdzie chemikalia zjadają dno śladu, co czyni go niestabilnym).
- Trace Kontrola profilu: W celu uzyskania prostych ścian bocznych stosuje się szybkie systemy etsujące, aby zapewnić, że ostateczny ślad jest prostokątny, a nie "trapezoidalny" lub "grzybiczy".
3.4 Stosowanie maski lutowniczej
Standardowa maska lutowa jest zbyt cienka, by zakryć "klify" ciężkich śladów miedzi.
- Powierzchnie wielokrotne:Zazwyczaj wymagana jest dwukrotna maska lutowa, aby zapewnić grubszą powierzchnię płyty pokrywającej maskę lutową, aby zapewnić wydajność.
- Pryskanie elektrostatyczne:Metoda ta jest często preferowana w porównaniu z przesiewaniem jedwabnym, ponieważ zapewnia, że atrament otacza ostre pionowe krawędzie grubych śladów miedzi.
3.5 Zasady projektowania przeznaczonego do produkcji (DFM)
Aby zapewnić fabryce faktyczne wytwarzanie desek, projektanci muszą przestrzegać bardziej rygorystycznych zasad:
| Wymóg |
Standardowe PCB (1 oz) |
PCB z miedzi ciężkiej (5 oz+) |
| Min. szerokość śladu |
3 - 5 ml |
15 - 20+ ml |
| Min. Odległość |
3 - 5 ml |
20 - 25+ ml |
| Za pomocą pokrycia |
00,8 - 1,0 mil |
20,0 - 3,0+ mil |
| Od dziury do miedzi |
Małe |
Wielkie(w celu umożliwienia rekompensaty odcisku) |
| Materiały podstawowe |
Normalne TG, średnie TG |
Średnie TG, wysokie TG |
4. Obszary zastosowań
PCB z miedzi ciężkiej można znaleźć w środowiskach, w których "niepowodzenie nie jest opcją" i wymagania energetyczne są wysokie:
- Elektryka energetyczna:Inwertery, konwertory i zasilanie
- Wyroby motoryzacyjne:Systemy ładowania pojazdów elektrycznych i moduły dystrybucji energii.
- Energia odnawialna:Systemy sterowania panelami słonecznymi i turbinami wiatrowymi.
- W przemyśle:Sprzęt spawalniczy, sterowniki maszyn ciężkich i trans
- Elektronika medyczna:Specjalne urządzenia medyczne, takie jak operacje laserowe lub maszyny robotyczne, urządzenia obrazowe, takie jak maszyny skanujące, zdjęcia rentgenowskie itp.
- Wojsko i lotnictwo:urządzenia komunikacji bezprzewodowej, satelitarnej i urządzenia radarowe
- Sprzęt przemysłowy:Urządzenia przemysłowe wykorzystują ciężkie miedziane płytki PCB, które mogą być stosowane w trudnych warunkach, ponieważ są odporne na korozję wielu chemikaliów.