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Was ist eine Schwerkupfer-Leiterplatte? Vorteile und Anwendungen

Views: 519 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 2023-05-23 Herkunft: Site

Einleitung

Eine der Hauptfunktionen moderner elektronischer Geräte ist die vollständige Anpassung fortschrittlicher Leiterplatten (PCB). In diesem Artikel gehen wir auf verschiedene Weise auf die Auswirkungen von Leiterplatten aus schwerem Kupfer ein. Es ist auch für die wirtschaftliche und vielseitige Industrie sehr nützlich, da es die Rolle jeder Person bewertet, die mit der Leiterplatte verbunden ist.

Mit dem Aufkommen von Leistungsgeräten der nächsten Generation wird der Bereich der Leistungselektronik immer hochfrequenter, und die Auswirkungen parasitärer Komponenten wie Induktivität, Kapazität und Widerstand auf Schaltkreise, die bisher ignoriert wurden, werden offensichtlich.

Aus diesem Grund ist es notwendig geworden, Produkte unter Berücksichtigung dieser Faktoren zu entwerfen, und auch das Musterdesign und die Platinenspezifikationen von Leiterplatten sind wichtig geworden.

Was ist eine Schwerkupfer-Leiterplatte?

Eine Schwerkupfer-Leiterplatte hat eine viel dickere Kupferschicht als eine Standard-Leiterplatte. Diese Leiterplatten haben Kupferdicken, die die herkömmlichen Grenzwerte überschreiten und von 3 Unzen pro Quadratfuß bis 20 Unzen reichen. Schwerkupfer-Leiterplatten sind aufgrund ihrer größeren Kupferdicke, die ihnen außergewöhnliche elektrische und thermische Leitfähigkeitseigenschaften verleiht, für anspruchsvolle Anwendungen unverzichtbar.

Copper Clad Laminate, auch bekannt als CCL (Copper Clad Laminate), ist ein Grundmaterial für die Herstellung von Leiterplatten. Kupferkaschierte Laminate werden durch Imprägnieren von mit hochisolierenden Glasfasern gewebtem Glasgewebe (Glasgewebe) mit Harz hergestellt. Anschließend wird durch Wärmebehandlung eine plattenförmige Harzplatte hergestellt, auf deren Ober- und Unterseite Kupferfolie angebracht wird und der Vorgang durch Erhitzen und Pressen mit einer Pressmaschine vervollständigt wird.

Die Dehnbarkeit, Festigkeit, Wärmebeständigkeit und niedrige Dielektrizitätskonstante des Glasgewebes variieren je nach Zusammensetzung und Webart des Glases sowie der Zusammensetzung und Menge des imprägnierten Harzes. Daher kann man sagen, dass dieses kupferkaschierte Laminat für die Eigenschaften von Leiterplatten am wichtigsten ist.

Preiswerte kupferkaschierte Laminate verwenden im Allgemeinen ein äußerst vielseitiges Glasgewebe und Harz. Es ist notwendig, Stoff und Harz zu wählen.

Kupferplattierte Laminate

Kupferkaschierte Laminate werden nicht von Substratherstellern hergestellt, sondern von Herstellern chemischer Materialien bezogen, die auf die Herstellung kupferkaschierter Laminate spezialisiert sind.

Da Harz und Metall aneinander haften, muss man sich Gedanken darüber machen, ob es fest sitzt. Allgemeine Normen schreiben die Prüfmethode für die Schälfestigkeit der Verbindungsfestigkeit zwischen Harz und Kupferfolie vor. Darin heißt es, dass der Test bei Raumtemperatur, nach dem Löten und während des Erhitzens durchgeführt werden sollte. 

 In letzter Zeit gibt es Fälle, in denen im Ausland hergestellte Grundmaterialien verwendet werden, aber in einigen Fällen sind die Haftfestigkeit zwischen dem Kupfer und dem Grundmaterial und verschiedene andere Eigenschaften schlechter als inländische. Das Material ist zwar günstig, aber wenn Sie es verwenden, achten Sie bitte auf die Eigenschaften und Zuverlässigkeitsdaten des Untergrunds. Möglicherweise ist es im Materialkatalog aufgeführt, daher ist es eine gute Idee, es zu überprüfen.

Die Dicke der Kupferfolien-Leiterplatte

Die Dicke der Kupferfolie beträgt hauptsächlich 18 µm, 35 µm und 70 µm. 18 µm wird häufig für doppelseitige Platinen verwendet, die bei der Herstellung von Rohplatinen mit Kupfer beschichtet werden, die Oberflächenschicht von Mehrschichtplatinen usw., und 35 µm wird für einseitige Platinen verwendet, die nicht plattiert werden, die Innenschichten von Mehrschichtplatten und Muster mit hohen Stromwerten. 70um scheint häufig verwendet zu werden.

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 Darüber hinaus gibt es dünne Modelle wie 12 µm (9 µm), die für Muster mit ultrahoher Dichte wie Aufbauplatinen verwendet werden, und dicke Exemplare wie 105 µm, die für Muster mit hohem Strom verwendet werden. Es scheint, dass dickere Kupferfolie auch für Platinen verwendet wird, die große Ströme führen. 1 Fuß2 35 µm dicke Kupferfolie wiegt 1 Unze (305 g), daher nennen wir 35 µm Kupferfolie 1 Unze Kupfer. 18umμ ist 1/2 Unze, 70umμ ist 2 Unzen. 

In letzter Zeit ist der Kupferpreis stark gestiegen, und es scheint, dass auch der Preis des Substrats wieder steigt. Wurden in der Vergangenheit häufig 70-µm-Materialien für die Stromversorgung und GND (innere Schichten) von Mehrschichtplatinen verwendet, kommen in letzter Zeit zunehmend auch 35-µm-Materialien zum Einsatz.

Tipp zur Kostenreduzierung

Ich habe neulich in einer anderen Kolumne die Zuverlässigkeitsbewertungsdaten des „Substrats“ erwähnt, aber wie sieht es mit der Zuverlässigkeit des „Basismaterials“ aus? Wie ich im vorherigen Abschnitt erwähnt habe, unterscheidet sich die Leistung je nach Herstellerunternehmen, selbst wenn die Herstellungsmethode des Grundmaterials gleich ist. 

Mit dem wachsenden Bedarf an hochhitzebeständigen Substraten wurden beispielsweise FR-4-Materialien entwickelt, die billiger als herkömmliche BT-Harzsubstrate sind und eine hohe Tg (Glasübergangstemperatur) aufweisen, und Unternehmen für Basismaterialien arbeiten daran sich zu differenzieren, nehmen zu.

Anwendungen von Schwerkupfer-Leiterplatten

Leistungselektronik

Um eine effiziente Stromverteilung zu gewährleisten und Energieverluste zu minimieren, benötigen Stromübertragungssysteme schwere Kupferleiterplatten, die Wärme effizient ableiten und hohe Ströme bewältigen können. Kupferleiterplatten werden auch in Motorantrieben und Wechselrichtern verwendet, um eine zuverlässige und effiziente Leistung zu gewährleisten.

Automobilindustrie

Die Stromverteilung in Elektrofahrzeugen ist auf Leiterplatten aus schwerem Kupfer angewiesen, die dafür sorgen, dass der Strom sicher und effizient im gesamten Fahrzeug verteilt wird.

Die Heavy Copper PCBs sind außerdem integraler Bestandteil von Batteriemanagementsystemen (BMS), die durch die Überwachung und Regelung ihrer Leistung die Langlebigkeit und den optimalen Betrieb von Elektrofahrzeugen über einen langen Zeitraum gewährleisten. Um Signale mit hoher Geschwindigkeit zu verarbeiten und eine zuverlässige Leistung bei kritischen Aspekten der Fahrzeugsicherheit zu gewährleisten, sind fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) in hohem Maße auf Kupferleiterplatten angewiesen.

Luft-und Raumfahrt und Verteidigung

Die Bereitstellung kompromissloser Leistung unter extremen Bedingungen ist in Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen, die ein äußerst robustes und zuverlässiges elektronisches System erfordern, von entscheidender Bedeutung. Aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit, die es ihnen ermöglicht, Signale effizient zu senden und zu empfangen, sind schwere Kupferleiterplatten wichtige Komponenten von Radar- und Kommunikationssystemen.

Darüber hinaus sind Kupferleiterplatten integrale Bestandteile von Avionik- und Satellitensystemen, die zur Präzision der Datenverarbeitung und zur Zuverlässigkeit der Kommunikation im Luft- und Raumfahrtbetrieb beitragen.

Infolgedessen haben sich Schwerkupfer-Leiterplatten in Raketen- und Waffensystemen aufgrund ihrer Fähigkeit, hohe Leistungspegel zu bewältigen und die Signalintegrität unter extrem anspruchsvollen Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten, als äußerst effektiv erwiesen.

Industrial Automation

Um eine präzise Steuerung und einen effizienten Betrieb von Maschinen und Robotersystemen zu ermöglichen, sind Schwerkupfer-Leiterplatten ein wesentlicher Bestandteil der industriellen Automatisierung, die in der Branche eine entscheidende Rolle spielt. Für Anwendungen, die Hochspannungsnetzteile erfordern, sind Hochspannungsnetzteile aufgrund ihrer verbesserten Belastbarkeit ideal.

Vorteile von Heavy Copper PCB

Im Folgenden sind einige der wesentlichen Vorteile von Schwerkupfer-Leiterplatten gegenüber Standard-Leiterplatten aufgeführt:

· Durch das Einpressen von Kupfer direkt unter die wärmeerzeugenden Teile kann Wärme effektiv abgegeben werden.

· Realisierung eines Wärmeabfuhrverfahrens mit extrem gutem Preis-Leistungs-Verhältnis

· Im Vergleich zu Aluminium-Wärmeableitungssubstraten ist der lineare Ausdehnungskoeffizient von Kupfer niedriger, wodurch die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen verbessert wird.

· Im Vergleich zu Aluminium-Wärmeableitungsplatinen können hochwertige Mehrschichtplatinen und doppelseitige Montageplatinen verwendet werden, was die Gestaltungsfreiheit erhöht.

· Erhöhte Schaltungseffizienz durch Erhöhung des Freiheitsgrads bei der Komponentenplatzierung

· Miniaturisierung

· Durch den Wegfall der Notwendigkeit, die Schrauben für jede wärmeerzeugende Komponente festzuziehen, ist es möglich, die Zuverlässigkeit zu verbessern, die Kosten zu senken, den Montageaufwand zu reduzieren und alle QCD-Anforderungen zu erfüllen.

· Die gleiche Wärmeableitungsstruktur kann sowohl für SMD- als auch für Bleikomponenten verwendet werden

Warum schwere Kupferplatinen von Victory PCB?

Victory PCB hat sich als führender Hersteller von Leiterplatten aus schwerem Kupfer einen Ruf für hohe Qualität erworben. Victory PCB bietet nicht nur Schwerkupfer-Leiterplatten in einer Vielzahl von Konfigurationen an, sondern auch eine große Auswahl an anpassbaren Optionen sowie Schwerkupfer-Leiterplatten. Neben Schwerkupfer-Leiterplatten bietet Victory PCB auch eine Reihe von Individualisierungsmöglichkeiten.

Im Folgenden sind einige der Vorteile der Verwendung der Schwerkupfer-Leiterplatten von Victory PCB aufgeführt:

Victory-Leiterplatten aus schwerem Kupfer werden unter Verwendung hochwertiger Materialien und Prozesse hergestellt, um sicherzustellen, dass sie Ihren Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen entsprechen.

Die Schwerkupfer-Leiterplatten von Victory PCB sind eine ausgezeichnete Wahl für Anwendungen, die eine kostengünstige Leiterplattenlösung erfordern.

Wenn Sie auf der Suche nach einer qualitativ hochwertigen, kostengünstigen und schnell lieferbaren Schwerkupfer-Leiterplatte sind, bietet Ihnen Victory PCB eine schnelle Bearbeitungszeit für Bestellungen von Schwerkupfer-Leiterplatten. Victory PCB bietet Schwerkupfer-Leiterplatten zu erschwinglichen Preisen. Um ein Angebot zu erhalten und mehr über ihre Schwerkupfer-Leiterplatten zu erfahren, kontaktieren Sie uns noch heute.

Zusammenfassung

Schwerkupfer-Leiterplatten sind aus den unterschiedlichsten Branchen nicht mehr wegzudenken. In den letzten Jahren hat die Wärmeerzeugung aufgrund der hohen Leistung und Funktionalität der montierten Teile tendenziell zugenommen, und Wärmegegenmaßnahmen sind im Hinblick auf die Aufrechterhaltung der Leistung und die Verlängerung der Lebensdauer elektronischer Geräte wichtig geworden.
Darüber hinaus wird es aufgrund der Miniaturisierung von Teilen immer schwieriger, eine Wärmeableitung vom Körper des Teils selbst zu erwarten. Obwohl die Anschaffungskosten höher sind als bei Standard-Leiterplatten, bieten Schwerkupfer-Leiterplatten langfristige Vorteile und eine Kosteneffizienz, die ihre Anfangsinvestition auf lange Sicht bei weitem übersteigt.

Über den Autor

Ich bin seit 2015 als Leiter für Technik und Vertrieb bei Victorypcb tätig. In den letzten Jahren war ich für alle Messen im Ausland verantwortlich, beispielsweise in den USA (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) und Japan (Nepcon) usw. Unsere Fabrik wurde 2005 gegründet 1521, jetzt haben wir XNUMX Kunden auf der ganzen Welt und genießen bei ihnen einen sehr guten Ruf.

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