Tjockkoppar PCB

Vad är en tät koppar-PCB?

Tät koppar-PCB, även känd som tjock koppar-PCB, är en särskild typ av PCB med en kopparfolietjocklek på ≥2 oz. Vanliga specifikationer sträcker sig från 2 oz till över 10 oz. Dess kärna egenskaper är större strömbärförmåga, värmeavledning och mekanisk hållfasthet. Särskilda galvaniska och etsningsprocesser krävs vid tillverkning för att säkerställa tjock koppars enhetlighet och adhesion. lager. Jämfört med vanliga PCB:ar har tätare koppar-PCB:ar en större strömbärande kapacitet, utmärkt värmeavledning och högre tillverkningssvårighet. De används främst i scenarier som kraftutrustning, industriella kontrollfrekvensomvandlare, elektroniska styrsystem för elfordon, och medicinsk utrustnings kraftmoduler som kräver överföring av stor ström, hög effektutmatning eller stark värmeavgivning. Vanliga PCB:ar är främst lämpliga för konsumentelektronik och lågeffektsenheter.

De kärnrelaterade fördelarna med tjockkoppar-PCB ligger i deras anpassning till högströms- och högprestandascenarier, vilket specifikt reflekteras i följande aspekter:

· Extremt stark strömbärande kapacitet:

Det tjocka koppskiktet (≥2 oz) kan bära tiotals till hundratals ampere av stor ström, vilket är långt överlägset vanliga PCB:er. Det kan uppfylla kraven på strömöverföring för högprestandaprodukter såsom kraftelektronik och ny energifordonets elektroniska styrsystem, och undvika linjehetning och brännskador orsakade av strömöverbelastning.

· Utmärkt värmeavledningsförmåga:

Koppar har utmärkt värmeledningsförmåga. Ett tjockare koppskikt är en utmärkt värmeledare, och dess värmeavledningseffektivitet är mycket högre än den hos standard-PCB:er. Det tjockare koppskiktet kan snabbt leda bort värmen som genereras under kretsens drift, effektivt minska yttemperaturen på kretskortet, minimera skador på komponenter och kretsar orsakade av termisk åldring och förbättra produktens stabilitet och livslängd.

· Högre mekanisk styrka:

En annan viktig fördel med högkoppar-PCB är deras högre mekaniska hållfasthet. Det tjocka kopplagret förbättrar PCB:s fysiska robusthet, vilket gör den mer motståndskraftig mot böjning och stötar, och därmed bättre rustad att motstå fysiska påfrestningar såsom böjning, vibrationer och mekaniska stötar. Den kan anpassa sig till hårda arbetsförhållanden med frekventa vibrationer, till exempel industriella styrsystem och fordonssystem, och minska risken för ledningsbrott.

· Stabil elektrisk ledningsförmågas pålitlighet

Det tjocka kopplagret minskar resistansförlusterna vid strömöverföring, sänker spänningsfallet och säkerställer stabilitet i överföring av krets-signaler och effekt. Den är särskilt lämplig för medicinsk utrustning och precisions industriella styrsystem med höga krav på strömförsörjningens noggrannhet.

· Stöd för integrerad design:

Den kan uppnå en integrerad layout av högströmskretsar och exakta signalskretsar, vilket minskar behovet av externa kylflänsar, shuntar och andra komponenter, förenklar produktstrukturen och förbättrar utnyttjandet av utrymmet.

· Förläng livslängd

Högre strömbärförmåga, bättre värmedissipationhantering och större mekanisk hållfasthet förlänger tillsammans livslängden för tjockkoppar-PCB. Dessa PCB:er är inte benägna att skadas termiskt eller mekaniskt, vilket säkerställer deras normala funktion under en längre tid. Denna tillförlitlighet är av avgörande betydelse i tillämpningsområden där underhåll eller utbyte är svårt och kostsamt, till exempel inom rymd- och flygindustrin eller industriella miljöer.

På grund av den tjocka kopparlagret och särskilda användningsscenarier måste inspektion och testning av kretskort med tjock koppar (tjockkopparskort) täcka tre huvuddimensioner: processkvalitet, elektrisk prestanda och pålitlighet. Kärninnehållet är följande:

Granskning av yttre utseende och processfel

· Kopparlagrets kvalitet: Kontrollera om den tjocka kopparlagret har lossnat, sprickor, oxidation, och om det finns spår av burrar vid linjernas kanter på grund av ojämn etching (måste överensstämma med IPC-A-600-standard);

· Padar och genomgångar: Verifiera padarnas planhet och vidhäftning, om kopparlagrets tjocklek i genomgångarnas väggar uppfyller standarderna, samt om det förekommer tomrum eller felplacerade hål.

· Avvikelse i plattans yta: Mät PCB:s vridning (tjocka koppar-PCB är benägna att vrida sig på grund av spänning i kopparlagret, vilket bör kontrolleras inom 0,75 %) och kontrollera om det förekommer avlamellering eller bubblor.

· Måtnoggrannhet: Kontrollera viktiga mått såsom linjebredd, avstånd och håldiameter för att säkerställa att de överensstämmer med konstruktionsritningarna.

Elektrisk prestandatest

· Lednings- och isolationstest (Hi-Pot-test): Isolationen mellan ledare detekteras med en högspänningsisolationsprövare för att förhindra genombrott orsakat av otillräckligt avstånd mellan tjocka kopparlager. Verifiera ledningsförmåga och avlägsna öppna kretsar och kortslutningsfel;

· Test av strömbärförmåga: Applicera märkström under simulerade arbetsförhållanden, övervaka temperaturstegringen i kretsen, och bekräfta att det inte finns någon risk för överhettning eller smältning.

· Impedanstestning: Använd en impedansanalysator för att upptäcka karakteristisk impedans hos högfrekvenssignalledningen så att påverkan från den tjocka kopparlagret på impedansen uppfyller konstruktionskraven (fel ≤±10%);

· Spänningsfallsprov: Mät ledningsspänningsfallet vid överföring av hög ström för att verifiera den låga resistansfördelen med den tjocka kopparlagret och undvika spänningsförlust som kan påverka utrustningens prestanda.

Automatisk optisk inspektion (AOI)

Automatisk optisk inspektion (AOI) använder avancerad bildteknik för att upptäcka defekter som kanske inte är synliga för blotta ögat.

· Högupplösta bilder: AOI-systemet fångar in högupplösta bilder av kretskortet och jämför dem med konstruktionsanvisningarna.

· Defektdetektering: Detta system kan automatiskt identifiera problem som kortslutningar, öppna kretsar, förtunning av banor och feljustering.

· Precision: AOI erbjuder hög precision, vilket säkerställer att även minsta defekter kan upptäckas och åtgärdas.

Pålitlighetsprov

· Termisk cykeltest: Cykeltest inom temperaturintervallet -40 ℃ till 125℃ (≥1000 gånger) för att kontrollera limningsstabiliteten hos den tjocka kopparlagret med substratet och padarna, utan avlamellering eller sprickbildning.

· Termisk chocktest: Snabb växling mellan höga och låga temperaturmiljöer (temperaturskillnad ≥80℃) för att verifiera PCB:s motståndskraft mot plötsliga temperaturförändringar, lämplig för hårda scenarier såsom bilindustri och industriell styrning.

· Vibrations- och mekanisk hållfasthetstest: Simulera vibration (frekvens 5–500 Hz) och stötar under transport och användning för att kontrollera om den tjocka kopparkretsen är bruten och om genomsätningshålen har lossnat.

· Korrosionsmotståndstest: Verifiera oxidationsoch korrosionsmotståndet hos den tjocka kopplagret genom saltmisttest (neutral saltmist, 48 till 96 timmar) eller fuktvärmetest (85℃/85 % FV, 1000 timmar).

· Lödförbindningspålitlighetstest: Efter genomförd SMT/genomgående lödning, kontrollera sammanfogningsstyrkan mellan lödfogarna och de tjocka kopparplattorna, och säkerställ att det inte förekommer kalllödning eller avlödning .

Verifiering av särskilda prestanda

· Kylprestandatest: Temperaturfördelningen hos kretskortet under full belastning detekterades med en värmekamera för att verifiera kylverkan hos den tjocka kopplagret.

· Flamhämtningsprov: För högeffektsapplikationer testas kretskortets flamhämtningsnivå enligt UL94-standard (minst nivå V-0);

· Adhäsionstest: Ett hundrarutstest eller dragtest används för att verifiera adhäsionen mellan tjock kopparlager och substratet (≥1,5 N/mm).

Tjockkopparade tryckkretskort, med sin starka strömbärförmåga, utmärkta värmeavgivning och höga mekaniska styrkor, används främst inom områden som kräver överföring av stora strömmar, hög effektavgivning eller hårda driftsförhållanden. De centrala scenarierna är följande:

Inom området för nya energifordon

Kärnkomponenter: Ombordladdare, batteristyrningssystem, motorstyrning, DC/DC-omvandlare, laddpolsmodul.

Användningsorsak: Det måste kunna bära stora strömmar, tåla alternerande höga och låga temperaturer samt vibrationer. Tjockkopplade PCB:s kan säkerställa stabil strömtransmission och effektiv värmeavgivning, och är lämpliga för fordonets hårda miljö.

Industriell styrning och kraftequipment

Kärnkomponenter: frekvensomvandlare, servodrivrutiner, UPS-strömförsörjning, industriella strömoduler, kontrollkort för högspänningsfördelningskabinett, huvudkontrollkort för elmotståndssvetsmaskin.

Anledning till användning: Industriell styrelektronik kräver ofta hög effekt. PCB med tjock koppar kan minska ledningsmotståndsförluster, förhindra överhettning och samtidigt motstå mekanisk vibration och elektromagnetisk störning, vilket förbättrar utrustningens pålitlighet.

Medicinteknikområdet

Kärnkomponenter: Medicinska strömförsörjningar, strömoduler för respiratorer, kontrollkort för elektriska kirurgiska instrument.

Anledning till användning: Medicinsk utrustning har mycket höga krav på strömförsörjningens stabilitet och säkerhet. PCB med tjock koppar kan uppnå låg spänningsfall, hög värmeavgivning och uppfylla de strikta isolations- och hållfasthetsspännings standarder inom medicinbranschen.

Luft- och rymdfarts- samt militärindustriella områden

Kärnkomponenter: Luftburen strömförsörjningssystem, radaravfyrningsmodul, missilkontrollkort, satellitströmförsörjningsenhet.

Användningsorsak: För att anpassa sig till extrema temperaturer, kraftiga vibrationer och strålningsmiljöer kan den höga mekaniska hållfastheten och stabila elektriska prestandan hos tjockkoppar-PCB säkerställa att utrustningen fungerar normalt under hårda förhållanden.

Högpresterande konsument- och kommersiell utrustning

Kärnkomponenter: Energilagringsomvandlare, solcellsomvandlare, styrkort för högpresterande hushållsapparater (t.ex. induktionshällar, elugnar), strömförsörjningsmodul för datacenter.

Användningsorsak: Högpresterande utrustning genererar mycket värme och har hög ström. Tjockkoppar-PCB kan snabbt avleda värme, förhindra överbelastning och överspänning i kretsen samt förlänga utrustningens livslängd.

Järnvägstransportområdet

Kärnkomponenter: Tågdriftomvandlare, spårströmförsörjningssystem, signalstyrmodul.

Ansökningsorsak: Utrustning för rälsbundet transportbehov att tåla långvarig vibration, höga och låga temperaturer samt frekventa start-stopp med stora strömmar. Strömbärande kapacitet och mekanisk pålitlighet hos tjockkoppar-PCB kan uppfylla detta krav.