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Heavy Copper PCBs sind spezialisierte Leiterplatten, die für hohe Leistungs- und Wärmebeanspruchungen während des Betriebs ausgelegt sind. Während eine Standard-Leiterplatte typischerweise 1 OZ-2OZ Kupfer verwendet, verwendet eine Heavy Copper PCB 3 oz bis 20 oz (oder mehr). Die dickeren Kupferschichten ermöglichen es der Platine, höhere Ströme und hohe Spannungen zu leiten. Die Platinen sind gut und werden bei hoher thermischer Belastung lange Zeit keinen Schaden nehmen.
Ihr Typ ist beispielsweise Wickelplatinen, BMP-Produkte, AC-DC-Platinen usw.
Normalerweise werden sie für Hochleistungs- (elektrischer Strom-)Elektronik wie Netzteile oder einige Stromkreise oder hohe Anforderungen an die Wärme in der Industrie verwendet. Sie können in der Innenschicht oder der Außenschicht ausgeführt werden. Im Leiterplattenherstellungsprozess ist es schwieriger als bei herkömmlichen Schaltungen mit 2OZ Kupferfolie.
1. Struktur
Die Struktur ähnelt einer Standard-Leiterplatte, beinhaltet aber einen speziellen Beschichtungs- und Ätzprozess.
Kupferschicht: Die "Adern" der Platine sind viel höher und breiter. Die Dicke des Kupfers variiert von 3 oz bis 20 oz in einigen Sonderfällen. Die maximale Kupferdicke der Innenschicht beträgt 10 OZ, während die Dicke der Außenschicht bis zu 20 OZ betragen kann.
Basismaterial: Der Aufbau der Heavy Copper PCB hängt ausschließlich von Basismaterialien wie FR4 oder halogenfrei oder Rogers oder Aluminium ab, oder in einigen Fällen werden hybride Basismaterialien verwendet. Normalerweise ist FR4 ein Middle Tg- und High Tg-Material.
Anzahl der Lagen: Die Anzahl der Heavy Copper PCB-Lagen beträgt je nach Herstellung 2 bis 20 Lagen.
Platinendicke: Die Dicke der Platine beträgt 1,6 mm bis 5,0 mm.
Heavy Plated-Through Holes (PTH): Die Löcher, die verschiedene Lagen verbinden, sind mit dickem Kupfer verstärkt, um hohe Ströme ohne Überhitzung zu leiten. Normalerweise ist eine Mindestlochkupferdicke von 25 um erforderlich, sogar bis zu 38 um oder 50 um Lochbeschichtete Kupferdicke, um die Leistung sicherzustellen.
Kern: Verwendet oft FR-4 mit Middle TG- oder High TG-Material oder Metallkernmaterialien, um das zusätzliche Gewicht und die Wärme zu unterstützen.
Dielektrische Schicht: Mindestens 2 Stück Prepreg für Heavy Copper PCB, wenn hohe Ströme und Spannungen erforderlich sind, werden 3 Stück Prepreg im Kern benötigt.
Oberflächenausführung: Die Leiterplattenoberflächenausführung ist OSP, HASL, HASL bleifrei (HASL LF/ ROHS), Zinn, Immersion Gold (Au), Immersion Silver (Ag), ENIG, ENPIG gemäß den Standards, und einige Platinen werden auch Golden Finger + HASL, ENIG + OSP, OSP + Golden Finger für eine bessere Leitfähigkeit auf der Oberfläche verwendet, da ein riesiger Strom Kontakt mit dem Anschluss des externen Bauteils herstellen muss.
2. Hauptvorteile
Heavy Copper bietet drei Vorteile für Elektronikprodukte:
Merkmal
Vorteil
Hohe Strombelastbarkeit
Kann Hunderte von Ampere tragen, ohne dass die Leiterbahnen schmelzen.
Wärmemanagement
Das dicke Kupfer wirkt als eingebauter Kühlkörper und leitet die Wärme von empfindlichen Bauteilen ab.
Mechanische Festigkeit
Bietet eine stärkere strukturelle Unterstützung, wodurch die Leiterplatte robuster und langlebiger wird und physischen Einwirkungen, Vibrationen oder Biegebeanspruchungen besser standhält. Es eignet sich für Bereiche mit hohen mechanischen Zuverlässigkeitsanforderungen wie Militär und Luft- und Raumfahrt.
Vereinfachtes Design
Ermöglicht das Vorhandensein von Stromversorgungs- und Steuerschaltungen auf derselben Platine, wodurch sperrige Drähte oder Stromschienen überflüssig werden.
Designflexibilität und hochdichte Integration
Die mehrschichtige, gestapelte Struktur erweitert den Verdrahtungsraum, unterstützt die Implementierung komplexer Schaltungen und hochdichter Verbindungen (HDI), und gleichzeitig kann die interne Erdungsebene als Abschirmungsebene dienen, wodurch elektromagnetische Störungen (EMI) reduziert und die Anforderungen an Miniaturisierung und Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung erfüllt werden.
Zuverlässigkeit und Prozesskompatibilität:
Weist eine ausgezeichnete chemische Korrosionsbeständigkeit und Langzeitstabilität in rauen Umgebungen auf; Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass während des Designprozesses ein Gleichgewicht zwischen der Kupferdicke und der Prozessmachbarkeit hergestellt werden muss. Beispielsweise kann die Wahl einer Kupferdicke von 3-6 oz, die Optimierung der Leiterbahnbreite und des Via-Layouts dazu beitragen, Probleme wie ungleichmäßiges Ätzen oder Delamination der Schichten zu vermeiden.
3. Anforderungen an die Produktionstechnologie
Die Herstellung einer Heavy Copper PCB ist deutlich anspruchsvoller als bei Standardplatinen. Da das Kupfer "dick" ist, können herkömmliche chemische Verfahren die Leiterbahnen leicht ruinieren.
Hier sind die wichtigsten Anforderungen und Techniken der Produktionstechnologie:
3.1 Laminierung & Harzfüllung
Da die Kupferspuren so dick sind, sind die Kupferzähne zwischen ihnen tiefer.
Hoher Harzfluss: Spezielles "Prepreg" (Verbindungsschichten) mit hohem Harzgehalt ist erforderlich, um diese Lücken vollständig zu füllen.
Vermeidung von Hohlräumen: Wenn das Harz nicht jede Lücke ausfüllt, bilden sich Luftblasen (Hohlräume). Unter hoher Leistung können sich diese Blasen ausdehnen und dazu führen, dass die Platine explodiert oder sich ablöst.
Höherer Druck/Temperatur: Die Laminierpresse muss mit höheren Parametereinstellungen arbeiten, um sicherzustellen, dass das dicke Kupfer gleichmäßig in das Substrat "einsinkt".
3.2 Spezielles Bohren
Das Bohren durch eine Standard-Leiterplatte ist wie das Bohren durch Kunststoff; das Bohren einer Heavy Copper-Platine ist wie das Bohren durch eine Metallplatte.
Standzeit des Bohrers: Kupfer ist weich und "gummiartig". Es erzeugt enorme Hitze, wodurch Bohrer schnell stumpf werden. Hersteller müssen die Bohrer viel häufiger austauschen (z. B. alle 10-20 Löcher gegenüber Hunderten).
Peck-Bohren: Große Löcher erfordern oft "Pecking"—Bohren ein wenig, Zurückziehen, um die Kupferspäne zu entfernen, und erneutes Bohren, um zu verhindern, dass der Bohrer bricht.
3.3 Fortschrittliches Ätzen & Beschichten
Standardätzen ist wie das Sprühen einer Schablone; für dickes Kupfer ist es eher wie das Schnitzen eines tiefen Canyons.
Differenzialätzen & Stufenbeschichtung: Anstelle eines langen chemischen Bades verwenden die Hersteller mehrere Beschichtungs- und Ätzzyklen. Dies verhindert das Unterschneiden (bei dem die Chemikalien den Boden einer Leiterbahn wegfressen und sie instabil machen).
Leiterbahne Profilkontrolle: Um gerade Seitenwände zu erreichen, werden Hochgeschwindigkeits-Ätzsysteme verwendet, um sicherzustellen, dass die endgültige Leiterbahn rechteckig und nicht eine "Trapez"- oder "Pilz"-Form ist.
3.4 Lötstopplack-Auftrag
Eine Standard-Einfachbeschichtung aus Lötstopplack ist zu dünn, um die "Klippen" einer Heavy Copper-Leiterbahn zu bedecken.
Mehrfachbeschichtungen: Benötigt normalerweise zweimal Lötstopplack, um sicherzustellen, dass die dickere Lötstopplack-Oberfläche die Platinenoberfläche bedeckt, um die Leistung sicherzustellen.
Elektrostatisches Sprühen: Diese Methode wird oft dem Siebdruck vorgezogen, da sie sicherstellt, dass die Tinte die scharfen vertikalen Kanten der dicken Kupferspuren umschließt.
3.5 Design for Manufacturing (DFM)-Regeln
Um sicherzustellen, dass die Fabrik die Platine tatsächlich bauen kann, müssen Designer strengere Regeln befolgen:
Anforderung
Standard-Leiterplatte (1 oz)
Heavy Copper PCB (5 oz+)
Min. Leiterbahnbreite
3 - 5 mil
15 - 20+ mil
Min. Abstand
3 - 5 mil
20 - 25+ mil
Via-Beschichtung
0,8 - 1,0 mil
2,0 - 3,0+ mil
Loch-zu-Kupfer
Klein
Groß (um Ätzkompensation zu ermöglichen)
Basismaterialien
Normal TG, Middle TG
Middle TG, High TG
4. Anwendungsbereiche
Sie finden Heavy Copper PCBs in Umgebungen, in denen "Ausfall keine Option ist" und der Leistungsbedarf hoch ist:
Leistungselektronik: Wechselrichter, Wandler und Netzteile. Planare Transformatoren, Verstärkungssysteme
Automobil: Ladesysteme für Elektrofahrzeuge (EV) und Stromverteilungsmodule.
Erneuerbare Energien: Solarpanel-Controller und Windturbinen-Stromsysteme.
Industrie: Schweißgeräte, Steuerungen für schwere Maschinen und Trans
Medizinische Elektronik: Spezielle medizinische Geräte wie Laseroperationen oder Robotermaschinen, Bildgebungsgeräte wie Scanmaschinen, Röntgen usw.
Militär & Luft- und Raumfahrt: drahtlose Satellitenkommunikationsgeräte und Radargeräte
Industrieausrüstung: Industrieausrüstung verwendet Heavy Copper PCB, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden kann, da sie korrosionsbeständig gegen viele Chemikalien ist.
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Die Verarbeitungstechnologie der Leiterplatte (PCB) beinhaltet eine Reihe präziser Schritte zur Herstellung der Leiterplatten, die für elektronische Geräte unerlässlich sind.Nachstehend ist eine detaillierte Erklärung des PCB-Verarbeitungstechnologie-Flowdiagramms in englischer Sprache, basierend auf den bereitgestellten Suchergebnissen.
1PCB-Entwurfsprozess: PPE
Der erste Schritt bei der PCB-Verarbeitung ist der Entwurfsprozess, der mehrere Schlüsselstufen umfasst:
Schaltkreisgestaltung: Mit Hilfe von EDA (Electronic Design Automation) -Software wie Altium Designer oder Cadence entwerfen Ingenieure das Schaltplan und das Layout der Leiterplatte.einschließlich der Platzierung von Komponenten und der Verleitung elektrischer VerbindungenNormalerweise stellt der Kunde die Originaldateien direkt der PCB-Fertigung zur Verfügung, das Designteam der Fertigung bereitet die Fertigungsanleitung für den Anlagenprozess vor.
Ausgabe Gerber-Dateien: Nach Abschluss des Designs werden Gerber-Dateien erzeugt, die im Herstellungsprozess verwendet werden, um das Schaltkreislaufdesign auf das PCB-Material zu übertragen.Jede Gerber-Datei entspricht einer physikalischen Schicht der PCB, wie die oberste Signalschicht, die untere Bodenebene und die Lötmaske.
Aufbereitung:Dazu gehören PTH-Beschichtung, Plattenbeschichtung und Musterbeschichtung.Beschichtung mit Kupfer in der Lochwand und der Musteroberfläche zur Sicherstellung der Verbindungsleistung.
Schnitzverfahren:Säure-/ Alkali-Etschen (Entfernen von überschüssiger Kupferfolie und Entfernen von restlichen Foto-Essist-Filmen.
2. PCB-Herstellungsprozess
Der Herstellungsprozess von PCBs ist komplex und umfasst mehrere Schritte, um Präzision und Qualität zu gewährleisten.
Materialvorbereitung: Das Ausgangsmaterial, typischerweise Kupferlaminat, wird hergestellt, wobei die großen Blätter nach den Konstruktionsvorgaben in kleinere Platten geschnitten werden.
Verarbeitung der inneren Schicht: Die inneren Schichten der PCB werden mit Hilfe eines Photoresist-Verfahrens durch Übertragung des Schaltkreismusters auf das Kupferlaminat verarbeitet.Dabei wird das Panel durch eine Fotomaske UV-Licht ausgesetzt., das Bild zu entwickeln, und dann das unerwünschte Kupfer weg zu gravieren, um das Schaltkreismuster zu verlassen.
Lamination: Bei mehrschichtigen PCBs werden die inneren Schichten mit Präpreg (einer Art Isoliermaterial) zusammengesetzt und unter hohem Druck und hoher Temperatur zusammengeschichtet, um eine einzige Einheit zu bilden.
Bohrungen: Durch die Schichtplatte werden Löcher gebohrt, um Durchgänge (vertikale Verbindungswege) zu schaffen, die verschiedene Schichten der Leiterplatte verbinden.Diese Löcher werden dann mit Kupfer beschichtet, um die elektrische Verbindung zu gewährleisten.
Verarbeitung der äußeren Schicht: Ähnlich wie bei der Verarbeitung der inneren Schicht werden die äußeren Schichten verarbeitet, um das endgültige Schaltkreismuster zu erzeugen.Gefolgt von Ätzen zur Entfernung des unerwünschten Kupfers.
3Oberflächenbehandlung und Veredelung
Nach der Bildung der Grundkreisstruktur wird das PCB einer Oberflächenbehandlung und Veredelung unterzogen:
Anwendung der Lötmaske: Auf das PCB wird eine Lötmaske oder Lötwiderstand aufgetragen, um den Stromkreis vor Oxidation zu schützen und Lötbrücken während der Montage zu verhindern.Die Lötmaske wird mit einem Siebdruckverfahren aufgetragen und dann gehärtet.
Seidenmaschinendruck: Mit dem Seidenschirmdruck werden Komponentenbezeichner, Bauteilnummern und andere Markierungen auf die Leiterplatte aufgetragen, was beim Montageprozess und zur Identifizierung hilft.
Oberflächenbearbeitung: Die freiliegenden Kupferflächen der PCB werden mit einer Oberflächenbeschichtung behandelt, um die Schweißfähigkeit zu verbessern und das Kupfer vor Korrosion zu schützen.und Bleigehäuse.
4Qualitätsprüfung und Prüfung
Der letzte Schritt in der PCB-Verarbeitungstechnologie ist die Qualitätsprüfung und -prüfung, um sicherzustellen, dass die PCB den erforderlichen Normen entspricht:
Sichtprüfung: Die PCB wird auf Mängel wie Kratzer, Blasen oder Fehlausrichtungen untersucht.
Elektrische Prüfung: Elektrische Prüfungen werden durchgeführt, um die Funktionalität der Leiterplatte zu überprüfen, einschließlich der Prüfung der Kontinuität, des Isolationswiderstands und anderer elektrischer Parameter.
Zuverlässigkeitsprüfung: Zuverlässigkeitsprüfungen werden durchgeführt, um die Leistung der PCB unter verschiedenen Umweltbedingungen wie Temperaturzyklus und Feuchtigkeitsprüfung zu bewerten.
Schlussfolgerung
Das PCB-Verarbeitungstechnologie-Flowschema umfasst eine Vielzahl von Schritten, von der ersten Planung bis zur Endprüfung, die jeweils Präzision und Fachwissen erfordern.Hersteller können hochwertige PCBs herstellen, die den Anforderungen moderner elektronischer Geräte entsprechenDer Prozeß ist eine Mischung aus mechanischem, chemischem und elektronischem Engineering, was ihn zu einem Eckpfeiler der Elektronikindustrie macht.
Wenn Sie PCB-Anforderungen haben und Unterstützung benötigen, wenden Sie sich jederzeit an das Team der Golden Triangle Group.
Die Golden Triangle Group Ltd. ist professionellIn China ist es möglich, die Produktion mit hohem Mischungsvolumen und geringer Volumenproduktion in Shenzhen zu unterstützen.
Hier finden Sie Informationen über die spezifischen Materialien und die PCB-Technologien oder Produktarten, die wir derzeit produzieren und unterstützen.und einige der Toleranzen, die wir erreichen können.
auf starren Leiterplatten, die mit hochwertigen Materialien und fortschrittlichen Herstellungsverfahren gefertigt werden, die eine hervorragende mechanische Stabilität, thermische Beständigkeit gewährleisten,und elektrische Leitfähigkeit ̇ ideal für Geräte, die eine starre Struktur und langfristige Zuverlässigkeit erfordern.
Standard-PCB-Fähigkeit:
Beschreibung
Fähigkeit
Anzahl der Schichten
1-30L (HDI:1+n+1; 2+n+2,HDI jeder Schicht)
Tiefstand der Platte
0.2mm- -5.0mm
Kupfergewicht
Innen: 6 Unzen, Außen: 4 Unzen
Material
FR4 (Kingboard,Shengyi,ITEQ,PTFE,Rogers,ARLON,ISOLA,TACONIC,Nelco)
Metallbasierte Platten, (Aluminium, Kupferbasis)
CEM-1, CEM-2
Aluminium+FR4, PTFE+FR4, Rogers+FR4
Oberflächenbehandlung
HASL, HASL Bleifrei, OSP, ENIG, Hartgold bis zu 50 u, Eintauchsilber, Eintauchzinn, Kohlenstofftinte
LF HASL ((+goldene Finger), Immersion Gold +goldene Finger ((hartes Gold), OSP +goldene Finger ((hartes Gold), Immersion Tin +goldene Finger ((hartes Gold) (nicht zwei verschiedene Oberflächen)
Größe des fertigen Produkts
Min: 5 × 5 mm, Max: 1500 × 500 mm
Min. Platz der Bohrlöcher bis zum Leiter
0.15mm(•Verbraucherelektronik (Smartphones, Laptops, Fernseher, Wearables)•Industrieautomation (Steuerungen, Sensoren, Stromversorgungen)•Elektronik für die Automobilindustrie (Infotainmentsysteme, ADAS-Module, Motorsteuerungen)•Medizinische Geräte (Diagnosegeräte, tragbare Medizinprodukte)•Telekommunikation (Router, Schalter, Basisstationen)•Luftfahrt und Verteidigung (Flugtechnik, militärische Kommunikationsgeräte)
Die Golden Triangle Group Ltd. kann unseren Kunden nachfolgend verschiedene Lötmaskenfarben für PCB zur Verfügung stellen.
Grün, Blau, Weiß, Rot, Schwarz, GelbVielfalt, Lila, Braun, Grau, Transparent und so weiter.
Der Kunde kann seine bevorzugte Lötmaskenfarbe auf seine Produkte verwenden.
GT liefert weiterhin Leiterplatten an einen unserer Kunden an der Westküste mitFestgoldplattierung 17- Ich weiß.undTiefenroute-Steuerungin den Vorständen des Zentrums seit mehr als 2 Jahren;
Gelegentlich, bei einem offiziellen Video-Technologie-Meeting mit dem Kunden,
GT zeigte dem Kunden eine andere Art von Muster mit Pin, das auf die Leiterplatten eingefügt wurde, was GT eine neue Chance und Serienbestellungen brachte - neue mitPins, auf der unteren Seite zusammengefügt!