PCB de coure gruixutun paper important en camps com ara els vehicles d'energia nova, les fonts d'alimentació industrials i els convertidors d'alta-potència a causa de la seva excel·lent capacitat de transport de corrent i el seu rendiment de dissipació de calor. En comparació amb les plaques de circuit convencionals, el gruix de la làmina de coure de les plaques de coure gruixudes és significativament més gruixuda i hi ha molts reptes especials en el seu processament. A continuació es descriuen les consideracions bàsiques per al processament de plaques de coure gruixudes, des de la selecció de materials, el control del procés fins a la inspecció de qualitat, proporcionant una referència per a una producció estable.
1, Selecció de material: adequació dels requisits de rendiment i processament
La selecció del substrat per a plaques de coure gruixudes ha de tenir en compte tant el rendiment elèctric com la processabilitat mecànica, per tal d'evitar defectes de processament causats per propietats inadequades del material.
La compatibilitat entre el substrat i la làmina de coure: la força d'unió entre la làmina de coure gruixuda i el substrat és crucial. S'ha de seleccionar un substrat amb un contingut moderat de resina i una bona estabilitat tèrmica per assegurar-se que la làmina de coure no es caigui fàcilment durant el processament a-alta temperatura (com ara la soldadura i el premsat). Al mateix temps, la ductilitat de la làmina de coure s'ha de combinar amb la tecnologia de processament. Per exemple, la làmina de coure amb una ductilitat insuficient és propensa a trencar-se durant els processos de flexió o conformació, que al seu torn afecta la seva conductivitat.
Reforç de material per a escenaris especials: en entorns d'alta-potència i alta-temperatura (com ara controladors de motor de vehicles d'energia nova), s'han de seleccionar substrats resistents a -altes temperatures (com la resina epoxi modificada, la poliimida) i s'ha d'utilitzar una làmina de coure tractada amb anti-oxidació durant l'ús{4} de l'oxidació prolongada. Per a escenaris amb vibracions freqüents, com ara els mòduls de potència de robots industrials, també s'ha de tenir en compte la resistència a la fatiga del substrat per evitar trencaments de circuit causats per l'estrès mecànic.
2, tecnologia de processament: enllaços clau de control
La tecnologia de processament de plaques de coure gruixudes s'ha d'optimitzar en funció de les característiques de les làmines de coure, centrant-se en el control de processos clau com ara el gravat, el premsat i la perforació.
Control precís del procés de gravat: quan es grava el coure gruixut, la concentració, la temperatura i la pressió de polvorització de la solució de gravat s'han de controlar estrictament. A causa de la velocitat de gravat lenta i la fàcil aparició de "corrosió lateral" de la làmina de coure gruixuda, és necessari utilitzar processos de gravat pas a pas o de pols per reduir la quantitat de corrosió lateral a través de múltiples passos de gravat i garantir la precisió de la mida del circuit. Després del gravat, cal netejar-lo de manera oportuna per evitar que la solució de gravat residual provoqui l'oxidació de la làmina de coure.
Unió entre capes en el procés de laminació: quan es laminen plaques de coure gruixudes de diverses-capes, cal augmentar la temperatura i la pressió de laminació per assegurar-se que la resina flueixi completament i ompli els buits entre les làmines de coure, evitant els buits entre capes. Per a làmines de coure més gruixudes, es pot utilitzar el procés de "premsament pas a pas", on la làmina de coure es preprem amb el substrat abans de premsar-la en conjunt per reduir la generació de bombolles. La velocitat de refredament després de la compressió s'ha de controlar lentament per evitar la deformació del tauler a causa de l'estrès tèrmic.
Selecció d'eines de perforació i conformació: perforar plaques de coure gruixudes és difícil i propens a problemes com ara perforar rebaves i parets de forats rugosos. S'han de seleccionar broques d'aliatge d'alta duresa i reduir la velocitat de perforació, augmentar la refrigeració i la lubricació per minimitzar l'acumulació d'encenalls de coure i el desgast de les eines. Quan es forma la forma (com ara el fresat CNC), s'han d'utilitzar eines de tall especials per evitar l'esquerda de les vores causada pel paper de coure massa dur.
3, Inspecció de qualitat: cobreix tots els punts de risc durant tot el procés
La inspecció de qualitat de les plaques de coure gruixudes és més estricta que la de les plaques de circuit convencionals, centrant-se en els següents indicadors:
Inspecció de l'aparença i la mida: utilitzeu equips d'inspecció d'imatges d'alta definició-per comprovar si les vores del circuit són suaus, si hi ha rebaves o gravats incomplets, i mesura si les dimensions clau (com ara l'amplada i l'espaiat de la línia) compleixen els requisits. Per als taulers laminats multi-capes, s'han d'utilitzar proves d'ultrasons per comprovar l'estat d'unió entre capes i identificar la presència de bombolles o defectes de delaminació.
Verificació del rendiment mecànic: per a plaques de coure gruixudes que s'han de doblegar, es requereix una prova de flexió per verificar si la força d'unió entre la làmina de coure i el substrat compleix l'estàndard.
Proves de rendiment elèctric: comproveu la conductivitat i la fiabilitat d'aïllament del circuit mitjançant proves de conductivitat, proves de resistència d'aïllament i altres mètodes. Per a escenaris d'alta-potència, cal fer proves de capacitat de càrrega actual per assegurar-se que les línies de coure gruixudes no fallaran a causa d'un sobreescalfament al corrent nominal.