Afmetingen (aanbevolen):

Fabrikant van zware koperen PCB's

A Zware koperen PCB's is ontworpen met dikkere koperen geleiders om een hogere stroomsterkte te kunnen geleiden, de warmteafvoer te verbeteren en de mechanische en thermische betrouwbaarheid te verhogen. Terwijl standaard printplaten Er wordt vaak 1 oz of 2 oz koper gebruikt; printplaten met zwaar koper gebruiken normaal gesproken 3 tot 12 ounce koper op de buitenste lagen, de binnenste lagen, of beide. SQPCB produceert Printplaten van dik koper voor vermogenselektronica, industriële apparatuur, auto-elektronica, energiesystemen, voedingen, batterijbeheersystemen en andere toepassingen waar standaard koperdiktes mogelijk niet voldoende stroomvoerend vermogen of thermische prestaties bieden. Ons engineeringteam beoordeelt de koperdikte, spoorbreedte, afstand, gatenstructuur, stapeling, laminaatkeuze en oppervlakteafwerking vóór de productie. Dit helpt klanten om productierisico's te identificeren voordat de printplaat in massaproductie gaat.

Productiemogelijkheden voor zware koperen PCB's

Item	Productie vermogen
Koperdikte	3 oz tot 12 oz
Aantal lagen	1 tot 20 lagen, onder voorbehoud van ontwerpbeoordeling
PCB-materiaal	FR-4, FR-4 met hoge Tg en andere materialen
Board Dikte	Volgens de opbouw- en toepassingsvereisten
Oppervlaktebehandeling	HASL, loodvrije HASL, ENIG, OSP, Hard Gold en andere
Soldeer masker	Groen, zwart, blauw, rood, wit en aangepaste kleuren.
Testen	AOI, elektrische testen, vliegende sonde of testopstelling
Kwaliteitsinspectie	Koperdiktemeting, microsectieanalyse en dimensionale inspectie
Technische Specificaties	ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001, IATF 16949 en UL. Ondersteunende certificaten en documentatie betreffende de productieautorisatie zijn op aanvraag beschikbaar.
Productie volume	Prototype-, kleine serie- en volumeproductie

De mogelijkheid om printplaten met dik koper te produceren, hangt af van het complete ontwerp. De koperdikte kan niet los worden gezien van de minimale spoorbreedte, minimale afstand tussen de sporen, de gatgrootte, de ringvormige rand, de plaatdikte, het aantal lagen en de uiteindelijke afmetingen van de printplaat. Stuur ons uw Gerber-bestanden en technische specificaties voor een volledige beoordeling van de produceerbaarheid.

Wat is een printplaat met zwaar koper?

Een dikke koperen printplaat, ook wel een dikke koperen printplaat, maakt gebruik van aanzienlijk dikkere koperen geleiders dan een conventionele printplaat. De industrie beschouwt over het algemeen het volgende:

Koper Gewicht	Geschatte koperdikte	Algemene classificatie
1 oz	35 urn	Standaard koper
2 oz	70 urn	Verhoogd kopergehalte
3 oz	105 urn	Zwaar koper
4 oz	140 urn	Zwaar koper
6 oz	210 urn	Zwaar koper
8 oz	280 urn	Zwaar koper
10 oz	350 urn	Zwaar koper
12 oz	420 urn	Zwaar koper

Dit zijn nominale omrekeningen. De werkelijke dikte van het afgewerkte koper moet worden bevestigd aan de hand van de fabricagespecificaties, het basiskoper, het galvaniseerproces, de toleranties en de toepasselijke acceptatienorm. De term "dik koper" heeft niet in elk bedrijf exact dezelfde betekenis. Echter, 3 oz en meer Wordt algemeen erkend als zwaar koper in de printplaatproductie.

Waarom een printplaat met een hoog kopergehalte gebruiken?

Printplaten van dik koper worden gebruikt wanneer een circuit een hogere elektrische stroom, meer warmte of een hogere mechanische belasting moet kunnen verwerken dan een standaard printplaat.

Hogere stroomvoerende capaciteit

Dikker koper zorgt voor een grotere doorsnede van de geleider. Hierdoor kan de printplaat een hogere stroomsterkte verwerken met een lagere weerstand en een kleinere spanningsval. De dikte van het koper alleen bepaalt echter niet de veilige stroomcapaciteit. Ook de breedte en lengte van de sporen, de locatie van het koper, de luchtstroom, de omgevingstemperatuur, de toelaatbare temperatuurstijging en nabijgelegen warmtebronnen moeten in overweging worden genomen. De uiteindelijke afmetingen van de geleiders moeten worden berekend op basis van de werkelijke bedrijfsomstandigheden en niet alleen worden geschat op basis van het kopergewicht.

Betere warmteafvoer

Dik koper kan de warmte effectiever over de printplaat verdelen en plaatselijke oververhitting verminderen. Het is vooral nuttig rond:

Vermogenstransistoren
MOSFET
IGBT's
Hoogstroomconnectoren
Relais
Gelijkrichters
Vermogensmodules
Accupolen
Krachtige LED-circuits

Dik koper verbetert de warmteverspreiding in het vlak, maar vervangt niet automatisch een koelplaat, thermisch geleidend materiaal of een printplaat met metalen kern. Het volledige warmtepad moet nog steeds worden geëvalueerd.

Verbeterde mechanische sterkte

Dikker koper zorgt voor sterkere geleiders, contactvlakken en geplateerde gebieden. Dit kan de weerstand tegen thermische cycli en mechanische belasting verbeteren, met name bij toepassingen met hoge stroomsterkte en vermogen.

Minder behoefte aan externe stroomrails

In sommige ontwerpen kunnen dikke koperen geleiders het aantal externe draden, metalen strips of aparte stroomrails vervangen of verminderen. Dit kan de montage vereenvoudigen en het eindproduct compacter maken. Bij toepassingen met zeer hoge stromen kan het echter nog steeds nodig zijn om ingebed koper, koperen inlays of externe stroomrails te gebruiken.

Hogere betrouwbaarheid in veeleisende toepassingen

Een goed ontworpen printplaat met dik koper kan een betere betrouwbaarheid bieden in toepassingen waarbij sprake is van:

Hoge bedrijfsstroom
Herhaalde thermische cycli
Stroomconversie
Hoge omgevingstemperatuur
Mechanische trilling
Industriële bedrijfsomgevingen

De betrouwbaarheid hangt nog steeds af van de keuze van het laminaat, het koper in de gatwanden, de stapelbalans, het ontwerp van de soldeerverbindingen en de bedrijfsomgeving.

Veelvoorkomende toepassingen van printplaten met dik koper.

Printplaten van dik koper worden veelvuldig gebruikt in de volgende industrieën en producten:

Industriële stroomapparatuur

Industriële voedingen
Motor aandrijvingen
Frequentieomvormers
Servo-controllers
Lasapparatuur
Industriële controlesystemen

Auto-elektronica

Batterijbeheersystemen
Stroomdistributie-eenheden
DC-DC-converters
Laad systemen
Vermogenselektronica voor elektrische voertuigen
Hoogstroomregelmodules

Hernieuwbare energie

Zonne-omvormers
Energieopslagsystemen
Regelaars voor windenergie
Accu's
Oplaadapparatuur
Energiebewakingssystemen

Stroomproducten voor consumenten en bedrijven

Hoogvermogenladers
UPS-systemen
Audio versterkers
Stroomadapters
LED-voedingen
Hoogstroomschakelproducten

Telecommunicatie- en data-apparatuur

Stroomverdeelborden
Server-voedingssystemen
Communicatie-voedingsmodules
Noodstroomvoorziening

Zwaar koper PCB-productieproces

De productie van printplaten met een hoog kopergehalte vereist meer procesbeheersing dan de productie van een standaard printplaat van 1 ounce.

1. Technische en DFM-beoordeling

Voordat de productie van start gaat, controleren onze ingenieurs het volgende:

Vereisten voor basiskoper en afgewerkt koper
Minimale spoorbreedte en -afstand
Koperdistributie
Gatgrootte en ringvormige rand
Plaatdikte en aspectverhouding
Balans tussen koper in de binnen- en buitenlaag
Lamineringsstructuur
Vereisten voor soldeermaskers
Oppervlak
Elektrische en thermische vereisten

Ontwerpen met veel koper mogen niet direct in productie worden genomen zonder deze beoordeling.

2. Materiaal- en stapelkeuze

Bij de opbouw moet rekening worden gehouden met de dikte van het koper, het gehalte aan prepreg-hars, de dikte van het diëlektricum en de totale dikte van de printplaat. Een dikke binnenlaag koper zorgt voor grote hoogteverschillen tussen de koperen vlakken en de geëtste ruimtes. Voldoende hars is nodig om deze ruimtes tijdens het lamineren op te vullen. Een ongeschikte prepreg-combinatie kan de volgende problemen veroorzaken:

Harshonger
Voids
Slechte vulling
Ongelijkmatige diëlektrische dikte
Delaminatie
Overmatige variatie in de uiteindelijke plankdikte

Een evenwichtige opbouw is met name belangrijk voor meerlaagse printplaten met veel koper.

3. Beeldvorming en etsen van de binnenste laag

Dik koper vereist een langer en intensiever etsproces dan standaard koper. Naarmate de koperdikte toeneemt, wordt ook de laterale etsing belangrijker. Dit maakt de productie van fijne sporen en smalle tussenruimtes steeds lastiger. De oorspronkelijke Gerber-afmetingen moeten mogelijk technisch worden aangepast om de vereiste afmetingen van de uiteindelijke geleider te bereiken.

4. Lamineren

Dikke koperlagen vereisen zorgvuldig geselecteerde prepregs en gecontroleerde lamineerparameters. De koperverdeling moet zo evenwichtig mogelijk zijn. Grote verschillen in koperbedekking kunnen de harsvloei, de plaatdikte, de vlakheid en de dimensionale stabiliteit beïnvloeden.

5. Boren en gatvoorbereiding

Dikke koperlagen kunnen het boren bemoeilijken, vooral wanneer gaten door meerdere dikke koperlagen heen gaan. Boorparameters, levensduur van het gereedschap, kwaliteit van de gatwand en ontvetting moeten worden gecontroleerd om een goede hechting van het koper tijdens het galvaniseren te garanderen.

6. Koperplaten

Voor de buitenste lagen kan galvaniseren worden gebruikt om de gewenste dikte van het afgewerkte koper te bereiken. Het galvaniseerproces moet een adequate koperverdeling over het paneel en in de gegalvaniseerde gaten garanderen. Een ongelijkmatige galvanisatie kan leiden tot verschillen tussen geïsoleerde elementen en gebieden met een hoge koperdichtheid.

7. Aanbrengen van soldeermasker

Dik koper zorgt voor een groter hoogteverschil tussen het geleideroppervlak en het basislaminaat. Het soldeermasker moet de randen van de geleiders goed bedekken en voldoende dikte behouden op kritieke plaatsen. Sommige ontwerpen vereisen mogelijk extra soldeermaskerafdrukken of speciale procescontrole.

8. Oppervlakteafwerking en eindtesten

Na het aanbrengen van het soldeermasker wordt de gewenste oppervlakteafwerking aangebracht. De printplaten worden vervolgens elektrisch getest en onderworpen aan een eindinspectie. Afhankelijk van de productvereisten kan de inspectie het volgende omvatten:

AOI
Vliegende sonde testen:
Testopstelling testen
diktemeting van koper
Microsectie-inspectie van de gatwand
Soldeermaskerinspectie
Dimensionale inspectie
Kromtrekinspectie

Overwegingen bij het ontwerp van zware koperen PCB's

Minimale spoorbreedte en -afstand

Naarmate de koperdikte toeneemt, moeten ook de minimaal produceerbare spoorbreedte en -afstand toenemen. Een patroon dat gemakkelijk te produceren is met 1 ounce koper, kan zeer moeilijk te maken zijn met 4 ounce, 6 ounce of 10 ounce koper. Smalle afstanden in combinatie met dik koper kunnen de volgende problemen veroorzaken:

Onvolledige etsing
Koperresten
Gereduceerde geleiderbreedte
Slechte geleidergeometrie
Kortsluitingsrisico
Lagere productieopbrengst

Ga er alstublieft niet van uit dat standaard PCB-ontwerpregels ook van toepassing zijn op een printplaat met veel koper.

Onbehandeld koper versus afgewerkt koper

Dit is een van de belangrijkste punten om te controleren tijdens het opstellen van een offerte. Bijvoorbeeld: "4 oz koper" kan betekenen:

4 oz basiskoper
4 oz afgewerkt koper
Ongeveer 4 gram na het koperplateren.
Een minimale lokale koperdikte

Deze eisen kunnen leiden tot verschillende productieprocessen en kosten. Op de fabricagetekening moet duidelijk worden vermeld of de opgegeven waarde betrekking heeft op basis koper or afgewerkt koper.

Koperdistributie

Grote, massieve koperoppervlakken aan de ene kant en een lage koperdekking aan de tegenoverliggende kant kunnen een onevenwichtige structuur creëren. Een evenwichtige koperverdeling helpt bij het beheersen van:

Harsstroom
Lamineringsdruk
Vlakheid van het bord
Dimensionale stabiliteit
Uniformiteit van de koperplating
Thermische spanning

In gebieden met een laag kopergehalte kunnen voorzieningen voor het terugwinnen of in evenwicht brengen van koper worden aanbevolen.

Gatgrootte en ringvormige ring

Dik koper vereist meer ruimte rondom de geplateerde gaten. Als de ring te klein is, kunnen ets- en boortoleranties de resterende hoeveelheid koper rondom het gat verminderen. De gatdiameter, koperdikte, aspectverhouding en ring moeten daarom gezamenlijk worden beoordeeld.

Thermische expansie

Koper en FR-4 zetten verschillend uit tijdens verwarming en afkoeling. Zware koperen structuren kunnen extra spanning veroorzaken tijdens lamineren, solderen en langdurige thermische cycli. Een geschikt materiaal met een hoge Tg, een gebalanceerde opbouw en een gecontroleerde gatenstructuur kunnen helpen de betrouwbaarheidsrisico's te verminderen.

solderability

Dik koper absorbeert en verdeelt meer warmte tijdens de assemblage. Dit kan aanpassingen vereisen aan het soldeerprofiel, de voorverwarmingsomstandigheden en het ontwerp van de thermische ontlasting. Grote koperen oppervlakken die direct met soldeerpunten zijn verbonden, kunnen het solderen bemoeilijken omdat de warmte snel van de verbinding wordt afgevoerd. Waar nodig moet rekening worden gehouden met het ontwerp van de thermische ontlasting.

Zware koperen PCB versus standaard PCB

Kenmerk	Standaard printplaat	Zware koperen PCB's
Typisch koper	1–2 oz	3–12 oz
Huidige capaciteit	Standaard signaal en voeding	Toepassingen met hogere stroomsterkte
Warmte verspreiden	Beperkt	Verbeterde
Minimaal spoor en ruimte	Fijnere details mogelijk	Grotere onderdelen zijn doorgaans vereist
Etsmoeilijkheid	Standaard	Hoger
Laminatiecontrole	Standaard	Meer eisend
Dekking van het soldeermasker	Standaard	Moeilijker langs de randen van geleiders
Productiekosten	Lagere	Hoger
Typische toepassingen	Algemene elektronica	Energie, automobiel- en industriële apparatuur

Printplaten met dikke koperlaag versus printplaten met metalen kern.

Een printplaat met dikke koperlaag en een printplaat met metalen kern zijn niet hetzelfde product. Een FR-4 printplaat met dikke koperlaag verbetert de stroomcapaciteit en voert warmte af via dikkere koperen geleiders. Een printplaat met metalen kern gebruikt een basis van aluminium of koper om warmte af te voeren van warmtegenererende componenten. Kies voor een printplaat met dikke koperlaag wanneer:

Een hogere stroomcapaciteit is de belangrijkste vereiste.
Multilayer routing is vereist.
Elektrische isolatie tussen meerdere circuits is vereist.
Sterke koperen geleiders zijn nodig.

Kies een printplaat met metalen kern wanneer:

Warmteoverdracht van het component naar de metalen basis is de belangrijkste vereiste.
Het circuit is relatief eenvoudig.
Een hoge thermische geleidbaarheid door de dikte van de printplaat is vereist.

Sommige geavanceerde projecten vereisen mogelijk een combinatie van dik koper, koperen inlays, thermische via's of metaalgebaseerde technologie.

Factoren die de kosten van printplaten met een hoog kopergehalte beïnvloeden

De kosten van een printplaat met veel koper worden door meer dan alleen het kopergewicht beïnvloed. De belangrijkste kostenfactoren zijn:

Dikte van de binnenste en buitenste koperlaag
Onbewerkt koper versus geplateerd koper
Lagen tellen
PCB-afmetingen:
Minimale spoorbreedte en -afstand
Aantal gaten en minimale gatgrootte
ringvormige ring
Plaatdikte
Laminaattype
Koperdistributie
Oppervlak
Testvereisten
Bestelhoeveelheid
Opbrengstrisico

Een printplaat van 4 gram met brede geleiders en ruime tussenruimte is mogelijk eenvoudiger en goedkoper te produceren dan een printplaat van 3 gram met zeer fijne sporen en smalle tussenruimte. Voor een nauwkeurige prijsopgave moeten de Gerber-bestanden samen met de fabricagetekening en de opbouwspecificaties worden bekeken.

Waarom kiezen voor SQPCB voor printplaten met veel koper?

Directe communicatie met de technische afdeling

Klanten kunnen rechtstreeks met onze verkoop- en engineeringteams communiceren over koperdikte, opbouw, spoorafstand, gatstructuur en productiebeperkingen. Dit verkort de communicatieketen en helpt kostbare misverstanden te voorkomen.

Gecontroleerde PCB-productie

We controleren belangrijke productieprocessen, waaronder beeldvorming, boren, lamineren, galvaniseren, soldeermaskering, oppervlakteafwerking en elektrische testen. Procescontrole is met name belangrijk voor printplaten met veel koper, omdat kleine ontwerpverschillen de productiemoeilijkheid en het rendement aanzienlijk kunnen beïnvloeden.

Prototype- en serieproductie

Wij ondersteunen prototypes, kleine series en grote bestellingen. Prototypeproductie stelt klanten in staat om de elektrische prestaties, montageomstandigheden en het thermische gedrag te valideren vóór massaproductie.

DFM-ondersteuning vóór de productie

Als we een risicovol kenmerk identificeren, zullen we praktische productieaanbevelingen doen voordat we de order vrijgeven. Onze DFM-beoordeling kan het volgende omvatten:

Vergroten van de spoorafstand
Het afstellen van ringvormige ringen
Het in evenwicht brengen van de koperdistributie
Optimalisatie van de prepreg-selectie
Bevestiging van de uiteindelijke koperdikte
Verbetering van de soldeermaskerdekking
Aanpassen van gatstructuren

Meerdere opties voor oppervlakteafwerking

Beschikbare oppervlakteafwerkingen zijn onder andere HASL, loodvrije HASL, OSP, ENIG en hardgoud. Voor componenten met een fijne pitch, BGA-pads of een vlak montageoppervlak is een ENIG-printplaat kan worden overwogen.

Kwaliteitssystemen en certificeringen

Onze kwaliteitssystemen en productieprocessen worden ondersteund door ISO 9001-, ISO 14001-, ISO 45001-, IATF 16949- en UL-certificering.

Benodigde informatie voor een offerte voor een printplaat met dik koper.

Om een nauwkeurige offerte en technische beoordeling te kunnen geven, verzoeken wij u het volgende te sturen:

Gerber-bestanden
NC-boorbestanden
Fabricagetekening
Lagen tellen
Afgewerkte plaatdikte
Koperdikte voor elke laag
Basis koper of afgewerkt koper vereiste
PCB-materiaal en Tg-vereisten
Oppervlak
Minimale gatgrootte
Minimale spoorbreedte en -afstand
Gecontroleerde impedantievereisten
Toepasselijke IPC-klasse of klantspecificatie
Bestelhoeveelheid
Prototype- en volumevereisten
Speciale test- of inspectievereisten

Als de opbouw nog niet definitief is, kunnen onze ingenieurs een produceerbare structuur aanbevelen op basis van uw elektrische en mechanische eisen.

Veelgestelde Vragen / FAQ

Wordt 2 ounce koper beschouwd als zwaar koper?

In de meeste discussies over de productie van printplaten wordt 2 oz beschouwd als dikker koper, terwijl 3 oz en meer over het algemeen als zwaar koper wordt geclassificeerd. De terminologie verschilt echter per fabrikant. De fabricagetekening moet altijd de vereiste koperdikte specificeren in plaats van alleen te vertrouwen op de term 'zwaar koper'.

Wat is de maximale dikte van dik koper die SQPCB kan produceren?

SQPCB kan printplaten met dik koper produceren met een koperdikte tot 12 oz, afhankelijk van het aantal lagen, de spoorbreedte, de afstand tussen de sporen, de gatenstructuur, de afmetingen van de printplaat en de opbouw.

Wat is het verschil tussen basiskoper en afgewerkt koper?

De basislaag koper is de dikte van het koper in het beginlaminaat of de koperfolie. De uiteindelijke koperlaag is de dikte van het koper na beeldvorming, etsen en galvaniseren. Bij buitenste lagen kan de uiteindelijke koperdikte hoger zijn dan de oorspronkelijke basislaag koper, omdat er tijdens het galvaniseren extra koper wordt aangebracht.

Kan een dikke koperen printplaat fijne sporen bevatten?

Het realiseren van fijne sporen wordt lastiger naarmate de koperdikte toeneemt, omdat langer etsen meer laterale ondersnijding veroorzaakt. De minimale spoorbreedte en -afstand moeten worden bepaald op basis van de koperdikte en de geometrie van de geleider.

Hoeveel stroom kan een dikke koperen geleider geleiden?

Er bestaat geen eenduidige stroomcapaciteit voor elk kopergewicht. De stroomcapaciteit is afhankelijk van de koperdikte, de breedte en lengte van de geleidende laag, de interne of externe locatie, de omgevingstemperatuur, de luchtstroom en de toelaatbare temperatuurstijging. De stroomcapaciteit moet worden berekend op basis van de feitelijke bedrijfsomstandigheden.

Verbetert dik koper de warmteafvoer van de printplaat?

Ja. Dik koper kan de weerstand van geleiders verlagen en warmte effectiever over de printplaat verspreiden. Het lost echter niet automatisch alle thermische problemen op. Thermische via's, koperen vlakken, componentplaatsing, luchtstroom, koelplaten en behuizingsontwerp kunnen nog steeds nodig zijn.

Welke oppervlakteafwerking is geschikt voor een printplaat met veel koper?

De oppervlakteafwerking moet worden gekozen op basis van het componenttype, de vlakheid van de pad, de houdbaarheid, het soldeerproces, de contactvereisten en het budget. HASL is geschikt voor veel standaard voedingsproducten. ENIG wordt vaak gekozen voor assemblages met fijne pitch, BGA-pads en toepassingen die een vlakker oppervlak vereisen.

Verhoogt het grote kopergehalte de doorlooptijd van printplaten?

Printplaten met een dikke koperlaag vereisen doorgaans meer technische beoordeling en extra procescontrole dan standaard printplaten. De levertijd is afhankelijk van de koperdikte, het aantal lagen, de complexiteit van het ontwerp, de beschikbaarheid van materialen, de testvereisten en de bestelhoeveelheid.

Vraag een offerte aan voor een printplaat met dik koper.

Als uw project een hoge stroomcapaciteit, verbeterde warmteafvoer of sterkere koperen geleiders vereist, kan SQPCB u voorzien van de productie en technische ondersteuning voor printplaten met dik koper. Stuur uw Gerber-bestanden, kopervereisten, opbouw en bestelhoeveelheid naar ons team. Wij beoordelen het ontwerp, identificeren potentiële productierisico's en bieden een concurrerende offerte voor prototype- of serieproductie. Upload Gerber-bestanden voor een offerte voor een printplaat met dik koper.

PRODUCT LIJST

product Center

Contact

Fabrikant van printplaten met dik koper voor hoogstroom- en vermogenselektronica.