헤비 코퍼 PCB

무거운 구리 PCB이란 무엇인가?

무거운 구리 PCB은 두꺼운 구리 PCB이라고도 하며, 구리 호일 두께가 ≥2oz인 특수한 종류의 PCB입니다. 일반적인 사양은 2oz에서 10oz 이상까지 다양합니다. 그 핵심 특징은 더 강력한 전류 용량, 방열 성능 및 기계적 강도입니다. 생산에는 두꺼운 구리층의 균일성과 접착성을 보장하기 위해 특수한 도금 및 에칭 공정이 필요합니다. 층. 일반 PCB와 비교했을 때, 무거운 구리 PCB는 더 높은 전류 용량, 우수한 방열 성능 및 더 높은 제조 난이도를 갖습니다. 주로 대전류 전송, 고출력 또는 강력한 발열이 요구되는 전력 장비, 산업용 제어 인버터, 신에너지 자동차 전자제어 시스템, 의료기기 전원 모듈과 같은 분야에 적용됩니다. 일반적인 PCB는 대부분 소비자용 전자기기 및 저전력 장치에 적합합니다.

두꺼운 구리 PCB의 핵심 이점은 고전류 및 고출력 환경에 대한 적응성에 있으며, 다음 측면에서 구체적으로 나타납니다:

· 매우 뛰어난 전류 수송 능력:

두꺼운 구리층(≥2oz)은 수십 암페어에서 수백 암페어에 이르는 대전류를 전달할 수 있어 일반 PCB보다 훨씬 우수하며, 전력 장비 및 신에너지차 전자 제어 시스템과 같은 고출력 제품의 전류 전송 요구 조건을 충족시킬 수 있고, 전류 과부하로 인한 배선의 발열 및 소손을 방지할 수 있습니다. 에너지 차량 전자 제어 시스템, 그리고 전류 과부하로 인한 배선의 발열 및 소손을 방지합니다.

· 뛰어난 방열 성능:

구리는 뛰어난 열전도성을 가지고 있습니다. 두꺼운 구리층은 탁월한 열 전도체이며, 그 방열 효율은 표준 PCB보다 훨씬 높습니다. 두꺼워진 구리층은 회로 작동 중 발생하는 열을 빠르게 전도하여 기판 표면 온도를 효과적으로 낮추고, 열 노화로 인한 부품 및 회로의 손상을 최소화하며 제품의 안정성과 수명을 향상시킵니다. 작동 중 회로에서 발생하는 열을 신속하게 전도하여 기판의 표면 온도를 효과적으로 낮추고, 열 노화로 인한 부품 및 회로의 손상을 최소화하며, 제품의 안정성과 수명을 향상시킵니다.

· 더 높은 기계적 강도:

고구리 PCBS의 또 다른 주요 이점은 더 높은 기계적 강도에 있습니다. 두꺼운 구리층은 PCB의 물리적 강도를 향상시켜 휘어짐과 충격에 더 강하게 만들며, 따라서 휨, 진동 및 기계적 충격과 같은 물리적 스트레스를 견디는 능력이 향상됩니다. 산업용 제어 장비 및 차량 장착 환경처럼 진동이 빈번한 혹독한 작업 조건에 적응할 수 있어 배선 단선의 위험을 줄일 수 있습니다. 배선 단선의 위험.

· 안정적인 전기 전도성 신뢰성

두꺼운 구리층은 전류 전송 중 저항 손실을 줄이고 전압 강하를 낮춰 회로의 신호 및 전력 전송 안정성을 보장합니다. 전원 공급 정확도에 높은 요구 조건을 갖는 의료 장비 및 정밀 산업 제어 시스템에 특히 적합합니다.

· 통합 설계 지원:

고전류 회로와 정밀 신호 회로를 통합하여 배치할 수 있어 외부 히트싱크, 션트 및 기타 부품에 대한 필요성을 줄이고, 제품 구조를 단순화하며 공간 활용도를 향상시킵니다.

· 수명 연장

두꺼운 구리 PCB의 높은 전류 용량, 우수한 열 분산 관리 및 강화된 기계적 강도가 함께 작용하여 제품의 수명을 연장합니다. 이러한 PCB는 열적 또는 기계적 손상에 취약하지 않아 장기간 동안 안정적인 작동을 보장합니다. 이러한 신뢰성은 항공우주 또는 산업 환경과 같이 유지보수나 교체가 어렵고 비용이 많이 드는 응용 분야에서 매우 중요합니다.

두꺼운 구리층과 특수한 적용 시나리오로 인해, 두꺼운 구리 프린트회로기판(두꺼운 구리 PCB)의 검사 및 테스트는 공정 품질, 전기적 특성 및 신뢰성의 세 가지 주요 차원을 포괄해야 합니다. 핵심 내용은 다음과 같습니다.

외관 및 공정 결함 검사

· 구리층 품질: 두꺼운 구리층에 벗겨짐, 균열, 산화가 있는지 확인하고, 불균일한 에칭으로 인해 배선 가장자리에 버(Burr)가 형성되었는지 점검합니다(IPC-A-600 표준을 준수해야 함).

· 패드 및 비아: 패드의 평탄도와 접착력을 확인하고, 비아 벽면의 구리층 두께가 기준에 부합하는지, 그리고 공극이나 위치가 어긋난 홀이 없는지 검사합니다.

· 기판 표면 변형: PCB의 워프를 측정합니다(두꺼운 구리 PCB는 구리층 응력으로 인해 휨이 발생하기 쉬우므로, 이는 0.75% 이내로 억제되어야 함). 박리 또는 기포가 없는지 확인합니다.

· 치수 정확도: 선폭, 간격, 구멍 지름 등의 주요 치수를 점검하여 설계 도면과 일치하는지 확인합니다.

전기적 성능 시험

· 도통 및 절연 시험(Hi-Pot 시험): 고압 절연 측정기를 사용하여 라인 간 절연성을 검사하고, 두꺼운 구리층 사이의 간격 부족으로 인한 절연 파괴를 방지합니다. 도통성 확인 및 개방 회로 및 단락 회로 결함 진단;

· 전류 용량 테스트: 실제 작동 조건을 시뮬레이션하여 정격 전류를 인가하고 회로의 온도 상승을 모니터링하며, 과열이나 녹는 위험이 없는지 확인합니다.

· 임피던스 테스트: 임피던스 분석기를 사용하여 고주파 신호선의 특성 임피던스를 측정하여 두꺼운 구리층이 임피던스에 미치는 영향이 설계 요구사항을 충족하는지 확인합니다(오차 ≤±10%);

· 전압 강하 테스트: 고전류 전송 시 배선의 전압 강하를 측정하여 두꺼운 구리층의 낮은 저항 특성을 검증하고 전압 손실로 인한 장비 성능 저하를 방지합니다.

자동 광학 검사(AOI)

자동 광학 검사(AOI)는 최첨단 이미징 기술을 활용하여 육안으로는 확인하기 어려운 결함을 탐지합니다.

· 고해상도 이미징: AOI 시스템은 PCB의 고해상도 이미지를 촬영한 후 설계 사양과 비교합니다.

· 결함 탐지: 이 시스템은 단락, 개방 회로, 배선 두께 감소, 정렬 오류 등의 문제를 자동으로 식별할 수 있습니다.

· 정밀도: AOI는 높은 정밀도를 제공하여 가장 미세한 결함까지도 검출하고 해결할 수 있습니다.

신뢰성 테스트

· 열사이클 테스트: -40 ℃에서 125℃ 범위 내에서 사이클 테스트(≥1000회)를 수행하여 두꺼운 구리층과 기판 및 패드 간의 접합 안정성을 확인하며, 박리나 균열이 발생하지 않아야 합니다.

· 열충격 테스트: 고온과 저온 환경 사이를 급격히 전환(온도 차이 ≥80℃)하여 PCB가 급격한 온도 변화에 견딜 수 있는지를 검증하며, 자동차 및 산업용 제어와 같은 혹독한 환경에 적합합니다.

· 진동 및 기계적 강도 테스트: 운송 및 사용 중 발생하는 진동(주파수 5~500Hz)과 충격을 시뮬레이션하여 두꺼운 구리 회로가 파단되지 않았는지, 비아(vias)가 탈락하지 않았는지를 점검합니다.

· 부식 저항성 시험: 염수 분무 시험(중성 염수 분무, 48~96시간) 또는 습열 시험(85℃/85% RH, 1000시간)을 통해 두꺼운 구리층의 산화 저항성 및 부식 저항성을 확인합니다.

· 납땜 신뢰성 테스트: SMT/홀세우기 납땜 완료 후, 납땜 부위와 두꺼운 구리 패드 사이의 접합 강도를 점검하고 핀 홀(허접 납땜)이나 납땜 분리가 없는지 확인합니다. .

특수 성능 검증

· 방열 성능 시험: 열화상 카메라를 사용하여 전부하 조건에서 PCB의 온도 분포를 측정함으로써 두꺼운 구리층의 방열 효과를 검증합니다.

· 난연성 시험: 고출력 응용 분야의 경우, PCB의 난연 등급을 UL94 기준에 따라 시험하며(적어도 V-0 등급 이상 달성) 난연성을 평가합니다.

· 부착력 시험: 두꺼운 구리층과 기판 사이의 부착력을 검증하기 위해 백그리드 시험 또는 인장 시험을 채택함 (≥1.5N/mm).

두꺼운 구리층을 가진 프린트회로기판(PCB)은 높은 전류 용량, 우수한 열 방산성 및 높은 기계적 강도를 지녀 대전류 전송, 고출력 출력 또는 열악한 작동 조건이 요구되는 분야에 주로 적용됨. 핵심 적용 사례는 다음과 같음:

신에너지차 분야에서

핵심 구성 요소: 차량용 충전기(OBC), 배터리 관리 시스템(BMS), 모터 컨트롤러, DC/DC 컨버터, 충전기 모듈.

적용 사유: 대전류를 견디고 교번되는 고온 및 저온 환경과 진동에 견딜 수 있어야 하므로, 두꺼운 구리 기판(PCB)은 안정적인 전력 전달과 고효율 열 방출을 보장할 수 있습니다. 차량의 열악한 환경에 적합함.

산업 제어 및 전력 장비

핵심 구성 요소: 주파수 변환기, 서보 드라이버, UPS 전원 공급 장치, 산업용 전력 모듈, 고전압 배전 캐비닛 제어 보드, 용접기의 메인 제어 보드.

적용 이유: 산업용 제어 장비는 종종 높은 출력 전력을 요구합니다. 두꺼운 구리 PCB는 선로 저항 손실을 줄이고 과열을 방지하며 동시에 기계적 진동과 전자기 간섭에 저항하여 장비의 신뢰성을 향상시킵니다.

의료 기기 분야

핵심 구성 요소: 의료용 전원 공급 장치, 환기 장치 전원 모듈, 고주파 수술기기용 제어 보드.

적용 이유: 의료 기기는 전원 공급의 안정성과 안전성에 매우 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 두꺼운 구리 PCB는 낮은 전압 강하와 높은 열 방산 성능을 달성할 수 있으며, 의료 산업의 엄격한 절연 및 내전압 기준을 충족합니다.

항공우주 및 군사 산업 분야

핵심 구성 요소: 공중 전원 공급 시스템, 레이더 발사 모듈, 미사일 제어 보드, 위성 전원 공급 장치.

적용 사유: 극한의 온도, 강한 진동 및 방사선 환경에 적응하기 위해 두꺼운 구리 PCB의 높은 기계적 강도와 안정적인 전기적 성능은 장비가 혹독한 조건에서도 정상적으로 작동하도록 보장합니다. 악조건 하에서.

고출력 소비재 및 상업용 장비

핵심 구성 요소: 에너지 저장 인버터, 태양광 인버터, 고출력 가전제품 제어 보드(예: 인덕션 쿡탑, 전기 오븐), 데이터 센터 전원 모듈.

적용 사유: 고출력 장비는 많은 열과 높은 전류를 발생시키며, 두꺼운 구리 PCB는 열을 신속하게 방출하고 회로의 과부하 및 소손을 방지하여 장비의 수명을 연장시켜 줍니다.

철도 교통 분야

핵심 구성 요소: 열차 견인 변환기, 궤도 전원 공급 시스템, 신호 제어 모듈.

적용 사유: 철도 교통 장비는 장기간의 진동, 고온 및 저온, 그리고 빈번한 시동/정지에 따른 대전류 충격을 견뎌내야 합니다. 두꺼운 구리 PCB의 전류 용량과 기계적 신뢰성은 이러한 요구 조건을 충족할 수 있습니다. 이 요구 조건을 충족할 수 있습니다.