Jak wykonać rdzeń miedziany PCB ?

Wprowadzenie rdzenia miedzianego PCB Technologia

Rądro miedziane PCB jest szeroko stosowany w wysokowydajnych zastosowaniach elektronicznych, ponieważ oferuje doskonałą przewodność cieplną i niezawodność. Rądro miedziane PCB jest specjalnym rodzajem płyty obwodowej, która używa miedzi do rdzenia zamiast tradycyjnego rdzenia FR4 lub aluminium, może znacznie poprawić rozpraszanie ciepła i ułatwić miniaturyzację produktów elektronicznych. Według raportu IPC z 2023 roku przewodność cieplna rdzenia miedzi PCB może wynosić nawet 400 W/mK, co jest wyższym poziomem przewodności cieplnej standardowych płyt FR4 o wartości 0,25 W/mK. Ta wyjątkowa cecha umożliwia PCB być najlepszym wyborem dla oświetlenia LED, elektroniki mocy, zastosowań motoryzacyjnych i lotniczych.

rdzeń miedziany PCB Proces

Przygotowanie materiału
Produkcja rdzenia miedzianego PCB zaczyna się od zakupu blach miedzianych o wysokiej czystości, a grubość zazwyczaj waha się od 1,0 mm do 3,0 mm. Miedź jest rozprzestrzeniaczem ciepła i rdzeniem mechanicznym rdzenia PCB . Powierzchnia miedzianej podstawy jest traktowana tak, aby była wolna od tlenków i brudu oraz aby dobrze przyczepiała się do następujących warstw podczas laminowania.
Laminowanie i zastosowanie warstwy dielektrycznej
Krytyczny proces w rdzeniu miedzi PCB produkcja to osadzenie warstwy dielektrycznej. Ten materiał izolacyjny, w większości przypadków wysokowydajny polimer lub ceramika, jest laminowany do rdzenia miedzi za pomocą zaawansowanych procesów laminowania próżniowego. Zapewnia to spójną grubość, niską zawartość pustek i wysoką wytrzymałość wiązania. Integralność dielektryczna jest tak ważna, że standardy przemysłowe, takie jak IPC-6012D, dyktują ją w ten sposób, ponieważ odgrywa rolę w wydajności elektrycznej i niezawodności rdzenia miedzianego. PCB .
Transfer obrazu obwodu
Po osadzeniu warstwy dielektrycznej laminuje się na niej arkusz folii miedzianej. Wzór obwodu, który ma być utworzony na folii miedzianej, umieszcza się za pomocą fotolitografii. Fotosenitywny rezyst jest powlekany, narażony przez maskę na światło UV i rozwijany w paski rezystu ujawniające ślady obwodu. Jest to niezbędny etap tworzenia ścieżek elektrycznych rdzenia miedzianego PCB .
Etrowanie i czyszczenie
Wyrażona folia miedzi jest następnie wytrawiona substancjami chemicznymi, takimi jak chlorek żelaza lub persurcjan amonu, aby chemicznie usunąć niechronioną miedź i opuścić zaprojektowany wzór obwodu. Płyta jest dokładnie oczyszczona po procesie trawienia, aby usunąć środek opóźniający i materiały reakcyjne. Zapewnia to, że rdzeń miedziany PCB może mieć dobrą integralność elektryczną i jakość powierzchni.
Wiertanie i metalizacja
Vias i otwory do montażu komponentów i obróbki równoległej można wiercić za pomocą precyzyjnych wiertł. Do rdzenia miedzianego PCB Przez metalizację jest traktowany oddzielnie, ponieważ rdzeń miedziany może służyć jako płaszczyzna uziemienia lub odprowadzacz ciepła. Do zapewnienia niezawodnych kontaktów elektrycznych i ścieżek termicznych wykorzystywane są wyrafinowane procesy, takie jak czyszczenie plazmowe i bezelektryczne osadzanie miedzi.
Maska lutowa i zastosowanie sitografii
Zastosowanie maski lutowej W celu ochrony śladów obwodu i zapobiegania lutowaniu mostów podczas montażu stosowana jest maska lutowa. Warstwa sitograficzna zapewnia etykiety i oznakowania komponentów w celu ułatwienia montażu i konserwacji. Maska do lutowania w wysokiej temperaturze jest zwykle stosowana w rdzeniu miedzianym PCB do zastosowania w wysokich temperaturach.
Wykończenie powierzchni
Aby poprawić lutowność i zapobiec utlenianiu, stosuje się szereg wykończeń powierzchniowych, w tym ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), OSP (organiczny konserwator lutowności), HASL (Hot Air Solder Leveling). Wybór wykończenia opiera się na wymogach zastosowania i wydajności rdzenia miedzianego PCB .

Inspekcja końcowa i badania

Seria testów i inspekcji jest rygorystyczna w celu zweryfikowania rdzenia miedzi PCB Jest dobrze w specyfikacji. AOI, badania rentgenowskie i testy cyklu termicznego weryfikują obwód, adhezję warstwy i wydajność termiczną. Testy wstrząsów termicznych i elektrycznych zgodnie z normami UL muszą ustalić, że rdzeń miedziany PCB jest bardziej niezawodny, udowodniając, że jest to najlepszy wybór do zastosowań w surowych środowiskach.

Cechy i zastosowania rdzenia miedzianego PCB

Rądro miedziane PCB zapewnia najwyższą wydajność termiczną, elektryczną i mechaniczną. Zdolność rozprzestrzeniania ciepła powoduje większą gęstość mocy, dłuższą żywotność komponentów i mniejsze prawdopodobieństwo awarii cieplnej. Najważniejsi producenci elektroniki mocy mówią, że niezawodność urządzenia poprawia się o 15-30% przy użyciu rdzenia miedzianego PCB .
Rądro miedziane PCB produkty są często stosowane w modułach oświetleniowych LED, jednostkach sterujących mocą samochodową, wzmacniaczach RF, awionice lotniczej itp. Technologia ta będzie odgrywać kluczową rolę w zarządzaniu termicznym elektroniki nowej generacji zarówno w zakresie wydajności, jak i bezpieczeństwa.

Wniosek

Wytwarzanie rdzenia miedzianego PCB jest złożonym przetwarzaniem nauki o materiałach, inżynierii lotniczej i kontroli jakości. Jego wyjątkowe cechy umożliwiają miedziane rdzeń PCB aby sprostać coraz bardziej wymagającym wymaganiom współczesnej elektroniki poddawanej problemom cieplnym i niezawodności. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na urządzenia o wysokiej wydajności, znaczenie rdzenia miedzianego PCB będzie nadal rozwijać się i kształtować innowacje w przyszłości projektowania i produkcji elektroniki.

Oświetlenie samochodowe