PCB مس سنگین

بردهای مدار چاپی مسی سنگین، بردهای مدار تخصصی هستند که برای سطوح بالای توان و گرما در حین کار طراحی شده‌اند. در حالی که یک برد مدار چاپی استاندارد معمولاً از مس 1 اونس تا 2 اونس استفاده می‌کند، یک برد مدار چاپی مسی سنگین از 3 اونس تا 20 اونس (یا بیشتر) استفاده می‌کند. لایه‌های مسی ضخیم‌تر به برد اجازه می‌دهند تا جریان‌های بالاتر و ولتاژ بالا را هدایت کند. این بردها برای مدت طولانی با حرارت بالا به خوبی کار می‌کنند و آسیبی نمی‌بینند.

نوع آن‌ها مانند برد سیم‌پیچی، محصولات BMP، بردهای AC-DC و غیره است.

معمولاً برای الکترونیک‌های با توان بالا (جریان الکتریکی) مانند منبع تغذیه یا برخی مدارهای قدرت یا نیازهای بالا در صنعت استفاده می‌شود. می‌توان آن را در لایه داخلی یا لایه بیرونی طراحی کرد. در فرآیند تولید PCB، این کار دشوارتر از مدارهای سنتی با فویل مسی 2OZ است.

ساختار شبیه به یک PCB استاندارد است اما شامل یک فرآیند آبکاری و اچینگ تخصصی است.

• لایه مسی: «رگه‌های» برد بسیار بلندتر و پهن‌تر هستند. ضخامت مس از 3 اونس تا 20 اونس در برخی موارد خاص متفاوت است. حداکثر ضخامت مس لایه داخلی 10 اونس است در حالی که ضخامت لایه بیرونی می‌تواند تا 20 اونس باشد.مواد پایه: ساخت برد مدار چاپی مسی سنگین کاملاً به مواد پایه مانند FR4 یا بدون هالوژن یا Rogers یا آلومینیوم یا در برخی موارد، مواد پایه هیبریدی بستگی دارد. معمولاً FR4 ماده Tg متوسط و Tg بالا خواهد بود.
• تعداد لایه‌ها: تعداد لایه‌های PCB مسی سنگین از 2 تا 20 لایه بسته به تولید است.ضخامت برد: ضخامت برد از 1.6 میلی‌متر تا 5.0 میلی‌متر است.
• سوراخ‌های آبکاری شده سنگین (PTH): سوراخ‌های متصل‌کننده لایه‌های مختلف با مس ضخیم تقویت می‌شوند تا جریان بالا را بدون گرم شدن بیش از حد حمل کنند. معمولاً ضخامت مس سوراخ 25um min مورد نیاز است، حتی تا ضخامت مس آبکاری شده سوراخ 38um یا 50um برای اطمینان از عملکرد.هسته: اغلب از FR-4 با مواد TG متوسط یا TG بالا یا مواد هسته فلزی برای پشتیبانی از وزن و گرمای اضافه شده استفاده می‌کند.
• لایه دی‌الکتریک: حداقل 2 قطعه پیش‌اشباع برای PCB مسی سنگین، اگر جریان و ولتاژ بالا مورد نیاز باشد، به 3 قطعه پیش‌اشباع در هسته نیاز دارد.پایان سطح: پایان سطح PCB مطابق با استانداردها، OSP، HASL، HASL بدون سرب (HASL LF/ ROHS)، قلع، طلای غوطه‌وری (Au)، نقره غوطه‌وری (Ag)، ENIG، ENPIG خواهد بود و چند برد نیز از انگشت طلایی + HASL، ENIG + OSP، OSP + انگشت طلایی برای هدایت بهتر در سطح استفاده می‌شود، زیرا جریان زیادی باید با ترمینال قطعه خارجی تماس برقرار کند.
• 2. مزایای کلیدیمس سنگین سه مزیت برای محصول الکترونیکی ارائه می‌دهد:
• ویژگیمزیت
• ظرفیت جریان بالامی‌تواند صدها آمپر را بدون ذوب شدن ردیاب‌ها حمل کند.
• مدیریت حرارتیمس ضخیم به عنوان یک سینک حرارتی داخلی عمل می‌کند و گرما را از اجزای حساس دور می‌کند.

پشتیبانی ساختاری قوی‌تری را فراهم می‌کند و باعث می‌شود برد مدار محکم‌تر و بادوام‌تر شود و به آن امکان می‌دهد در برابر ضربات فیزیکی، لرزش‌ها یا تنش‌های خمشی مقاومت بهتری داشته باشد. برای زمینه‌هایی با الزامات قابلیت اطمینان مکانیکی بالا مانند نظامی و هوافضا مناسب است.

حفاری از طریق یک PCB استاندارد مانند حفاری از طریق پلاستیک است. حفاری یک برد مسی سنگین مانند حفاری از طریق یک صفحه فلزی است.

عمر مته:

1. حفاری نوک‌زنی:
2. سوراخ‌های بزرگ اغلب به «نوک‌زنی» نیاز دارند - کمی حفاری، جمع شدن برای پاک کردن «تراشه‌های» مسی و دوباره حفاری برای جلوگیری از شکستن مته.
3. 3.3 اچینگ و آبکاری پیشرفته
4. اچینگ استاندارد مانند رنگ‌آمیزی با اسپری یک شابلون است. برای مس ضخیم، بیشتر شبیه حک کردن یک دره عمیق است.

کنترل پروفایل ردیاب: برای دستیابی به دیواره‌های جانبی مستقیم، از سیستم‌های اچینگ با سرعت بالا استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که ردیاب نهایی مستطیلی است نه یک شکل «ذوزنقه‌ای» یا «قارچی».

1. 3.4 استفاده از ماسک لحیم‌کارییک لایه ماسک لحیم‌کاری استاندارد برای پوشاندن «صخره‌های» یک ردیاب مسی سنگین بسیار نازک است.
2. پوشش‌های متعدد: معمولاً برای اطمینان از پوشش ضخیم‌تر ماسک لحیم‌کاری سطح برد، دو بار ماسک لحیم‌کاری مورد نیاز است.

این روش اغلب نسبت به ابریشم‌نگاری ترجیح داده می‌شود زیرا اطمینان حاصل می‌کند که جوهر اطراف لبه‌های عمودی تیز ردیاب‌های مسی ضخیم می‌پیچد.

1. 3.5 طراحی برای قوانین تولید (DFM)
2. برای اطمینان از اینکه کارخانه می‌تواند برد را بسازد، طراحان باید از قوانین سختگیرانه‌تری پیروی کنند:الزامات

PCB مسی سنگین (5 اونس+)

1. حداقل عرض ردیاب3 - 5 میل
2. 15 - 20+ میلحداقل فاصله

20 - 25+ میل

الکترونیک پزشکی:

• تجهیزات پزشکی خاص مانند عمل لیزر یا ماشین‌های رباتیک، دستگاه‌های تصویربرداری مانند دستگاه‌های اسکن، اشعه ایکس و غیرهنظامی و هوافضا:
• دستگاه‌های ارتباطی بی‌سیم، ماهواره‌ای و لوازم رادارتجهیزات صنعتی:
• تجهیزات صنعتی از PCB مسی سنگین استفاده می‌کنند که می‌تواند در محیط‌های خشن استفاده شود زیرا در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم در برابر خوردگی است.