Kalın Bakır PCB'ler (Ağır Bakır PCB'ler) genellikle cam epoksi substrat üzerinde bir bakır folyo tabakası ile lamine edilir. Şimdiye kadar, kalın bakır PCB'nin net bir tanımı yoktur. Genel olarak, bitmiş PCB yüzeyinde bakır kalınlığı ≥2oz olan PCB, kalın bakır levha olarak adlandırılacaktır.
Çoğu devre kartı, esas olarak PCB uygulamasına ve sinyalin voltajına/akımına bağlı olan 35um bakır folyo kullanır. Yüksek akım gerektiren PCB'ler için kalınlık 70um, 105um'a ulaşabilir ancak nadiren 140um'a ulaşabilir. Kalın bakır PCB'ler uzama konusunda en iyi özelliğe sahiptir ve çalışma sıcaklığı tarafından kısıtlanmaz. Aşırı korozif ortamlarda bile, Kalın bakır PCB'ler sağlam, toksik olmayan bir pasifleştirme koruyucu tabaka oluşturur. Aşağıdaki gelişmiş özelliklere sahip kalın bakır PCB'ler:
Artan akım kapasitesi
Termale karşı daha yüksek direnç
Güçlü ısı dağılımı
Konektörlerin ve PTH deliklerinin mekanik gücünü artırır
Ürün boyutunu küçült
Çoğu kalın bakır levha, yüksek akımlı alt tabakalardır. Yüksek akımlı alt tabakaların ana uygulama alanları iki ana alandır: güç modülleri ve otomotiv elektronik bileşenleri.
Yüksek akımlı substratlar, çalışma etkinliği açısından geleneksel PCB'lerden farklıdır. Geleneksel bir PCB'nin ana işlevi, sinyalleri ileten kabloları kullanmaktır. Buna karşılık, yüksek akımlı alt tabaka, içinden geçen büyük bir akıma sahiptir. Öncelik, mevcut yükleme kapasitesini korumak ve güç akımını yumuşatmaktır. Bu tür yüksek akımlı substratların araştırma ve geliştirme eğilimi, daha büyük akımlar taşımaktır. İçinden geçen akımlar, yüksek güç/voltaj devreleri tarafından üretilen daha fazla ısıyı dağıtmak için daha da büyüyor ve alt tabakalar üzerindeki tüm bakır folyolar gitgide kalınlaşıyor. Artık üretilen 6 oz bakır kalınlığındaki alt tabakalar düzenli hale geldi; Elektrikli araçların payının hızla artmasıyla birlikte kalın bakır PCB'ler de hızlı bir büyüme döngüsüne girdi.
Katmanlar: 2 L Kalınlık: 1.6 mm
Dış Katman Bakır Kalınlığı: 8 OZ
İç Katman Bakır Kalınlığı: / OZ
Min Delik Boyutu: 0.3mm Min Çizgi Genişliği: 12mil
Yüzey İşlem: ENIG
Uygulama: Otomotiv
Katmanlar: 12 L Kalınlık: 2.0 mm
Dış Katman Bakır Kalınlığı: 1 OZ
İç Katman Bakır Kalınlığı: 1 OZ
Min Delik Boyutu: 0.25mm Min Çizgi Genişliği: 4mil
Yüzey İşlem: ENIG
Uygulama: Baz İstasyonu
Katmanlar: 4 L Kalınlık: 1.6 mm
Dış Katman Bakır Kalınlığı: 1 OZ
İç Katman Bakır Kalınlığı: 1 OZ
Min Delik Boyutu: 0.4mm Min Çizgi Genişliği: 5mil
Yüzey İşlem: HASL
Uygulama: Tıp
dağlama
İksir değişiminin artan zorluğu nedeniyle bakır kalınlığı arttıkça, yanal erozyon miktarı daha da büyüyecektir. İksir değişiminin neden olduğu büyük miktardaki yanal erozyonu mümkün olduğunca azaltmak için birden çok kez gereklidir. Hızlı aşındırma yöntemi sorunu çözer. Kenar dağlama miktarı arttıkça, dağlama telafi katsayısını artırarak kenar dağlamayı telafi etmek gerekir.
Laminasyon
Bakır kalınlığının artması ile hat boşluğu derinleşir. Aynı artık bakır oranı altında, gerekli miktarda reçine dolgusunun arttırılması gerekir. Doldurma problemini karşılamak için birden fazla prepreg kullanmak gerekir; maksimize etmek için reçine kullanma ihtiyacı nedeniyle. Yüksek tutkal içeriğine ve iyi reçine akışkanlığına sahip prepreg, kalın bakır PCB'ler için ilk tercihtir.
Yaygın olarak kullanılan prepregler 1080 ve 106'dır. İç katmanı tasarlarken, kalan bakır oranını artırmak ve tutkal dolgusunun basıncını azaltmak için bakır noktaları ve bakır blokları bakır içermeyen alana veya son öğütülmüş alana yerleştirin. Prepreg kullanımındaki artış, kayma riskini artıracaktır ve perçin eklemek, çekirdek levhalar arasındaki sabitleme derecesini güçlendirmek için geçerli bir yöntemdir. Artan bakır kalınlığı eğilimi altında reçine, grafikler arasındaki boş alanı doldurmak için de kullanılır.
Bu nedenle, PCB üretiminde, dolgulu, düşük CTE ve yüksek Td'ye sahip bir kart seçmek, kalın bakır PCB'lerin kalitesini sağlamanın temelidir. Bakır levhadan daha kalın olduğu için laminasyon için daha fazla ısı gerekir. Daha uzun sıcaklık iletkenlik süreleri gereklidir ve yetersiz yüksek sıcaklık süresi, prepregin yetersiz reçine kürlenmesine neden olabilir. Bu, devre kartı için bir güvenilirlik riskine yol açacaktır; bu nedenle, prepregin sertleştirme etkisini sağlamak için laminasyonun yüksek sıcaklıktaki bölümünün süresinin arttırılması oldukça arzu edilir. Prepreg yeterince kürlenmemişse, prepregden çekirdek levhaya göre çıkarılan tutkal miktarı büyüktür, kademeli bir şekil oluşturur ve daha sonra stres etkisinden dolayı delik bakırı kırılır.
Delme
Kalın bakır PCB'ler genellikle 2.0 mm'den daha kalındır. Delme sırasında daha kalın bakır kalınlığı nedeniyle yapılması daha zordur. Segmentli delme, kalın bakır plakaları delmek için etkili bir çözüm haline geldi. Ayrıca, besleme hızı ve geri çekme hızı gibi delme ile ilgili parametrelerin optimizasyonu da deliğin kalitesini büyük ölçüde etkiler. Hedef deliklerin frezelenmesi sorunu için, delme sırasında X-RAY enerjisi bakır kalınlığının artmasıyla yavaş yavaş azalır ve penetrasyon kabiliyeti üst sınıra ulaşacak ve ilk kartın onaylanmasını çok zorlaştıracaktır. Ofset onay hedefi, bir yedekleme çözümü olarak kartın kenarında farklı konumlarda ayarlanabilir. Ofset doğrulama hedef çizgisi, malzeme kesildiğinde hedef konuma göre bakır folyo üzerinde frezelenebilir. Katman hedef delikleri üretime karşılık gelir. İç katman kalın bakır pedler sorunu (esas olarak 2.5 mm'nin üzerindeki büyük delikler için) kalın bakır plakalar gerektirir ve iç katman pedleri giderek küçülür ve PCB delme sırasında ped çatlaması sorunu sıklıkla ortaya çıkar. Bu tür sorunlu malzemelerde iyileştirme için çok az yer vardır. Geleneksel iyileştirme yöntemi, yastığı arttırmak, malzemenin soyulma mukavemetini arttırmak ve delme deliğinin düşme hızını azaltmaktır. PCB işleme tasarımı ve süreç analizinden, bir iyileştirme planı önerilmiştir: delinmiş olanın çekme kuvvetini azaltmak için bakır çıkarma (yani, ped iç katmana kazındığında, açıklıktan daha küçük olan eşmerkezli daireler kazınarak uzaklaştırılır) bakır. Delme, önce delik çapından 1.0 mm daha küçük bir pilot delik açar ve ardından iç katman kalın bakır ped çatlamasını çözmek için normal delme (yani ikincil delme) gerçekleştirir.
Özellikler(Hazırlık aşamasında) | Yetenek |
Kalite Notu | Standart IPC 2, IPC3 |
Katman sayısı | 4 – 30 katman |
Malzeme | FR-4 Tg140, FR4-Yüksek Tg170 |
Maksimum Kart Boyutu | Maksimum 450 mm x 600 mm |
Nihai Levha Kalınlığı | 0.6mm - 6.5mm |
Max Dış Katman Bakır Ağırlığı | 15oz |
Maksimum İç Katman Bakır Ağırlığı | 12oz |
Min. Parça/Aralık-Harici | 4 oz Cu 9mil/11mil, |
Min. Parça/Aralık-Dahili | 4 oz Cu 8mil/12mil, |
Min. Delik büyüklüğü | 10milyon |
Lehim Maskesi Rengi | Yeşil, Mat Yeşil, Sarı, Beyaz, Mavi, Mor, Siyah, Mat Siyah, Kırmızı |
Serigrafi Rengi | Beyaz, Siyah |
Yüzey İşlem | HASL kurşunsuz, Daldırma altın, Daldırma Gümüş, OSP, Sert Altın, Enepig |
Test yapmak | Fly Probe Testi ve AOI Testi |
Kurşun zamanı | 2 – 28 gün |
belgeleme | ISO13485, TS16949 |