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Los PCB de cobre pesado son placas de circuito especializadas diseñadas para altos niveles de potencia y calor durante el trabajo.un PCB de cobre pesado utiliza de 3 oz a 20 oz (o más)Las capas de cobre más gruesas permiten que la placa conduzca corrientes más altas y alto voltaje.
Su tipo es el de tableros de bobinado, productos BMP, tableros AC-DC, etc.
Normalmente se utiliza para la electrónica de alta potencia (corriente eléctrica) como la fuente de alimentación o algún circuito de energía o un alto requisito en térmico en la industria.En el proceso de producción de PCB, es más difícil que los circuitos tradicionales con 2OZ papel de cobre.
1. Estructura
La estructura es similar a una PCB estándar, pero implica un proceso de recubrimiento y grabado especializado.
Capa de cobre: Las "venas" de la tabla son mucho más altas y más anchas.El espesor máximo de la capa interna de cobre es de 10 OZ, mientras que el espesor de la capa exterior puede ser de hasta 20 OZ.
Materiales básicos: La construcción de PCB de cobre pesado depende exclusivamente de materiales básicos como FR4 o libres de halógenos o Rogers o Aluminio o, en algunos casos, se utilizan materiales básicos híbridos.Normalmente el FR4 será material de Tg Medio y Tg Alto.
Número de capas: El número de capas de PCB de cobre pesado es de 2 a 20 capas, dependiendo del fabricante.
espesor del tablero: El espesor de la placa es de 1,6 mm a 5,0 mm.
Los agujeros perforados con revestimiento pesado (PTH): Los orificios que conectan las diferentes capas están reforzados con cobre grueso para transportar corriente alta sin sobrecalentamiento.incluso hasta 38um o 50um de espesor de cobre revestido de agujeros para garantizar el rendimiento.
Núcleo: A menudo utiliza FR-4 con material de TG medio o alto o materiales de núcleo metálico para soportar el peso y el calor añadidos.
Capa dieléctrica: Mínimo 2 piezas de prepreg para PCB de cobre pesado, si ha requerido alta corriente y voltaje, necesita 3 piezas de prepreg en el núcleo.
Finalización de la superficieEl acabado de la superficie del PCB será OSP, HASL, HASL libre de plomo (HASL LF / ROHS), estaño, oro de inmersión (Au), plata de inmersión (Ag), ENIG, ENPIG según los estándares.y algunas tablas también se utilizan dedo dorado + HASL, ENIG + OSP, OSP + Golden Finger para una mejor conductividad en la superficie ya que la corriente enorme tiene que hacer contacto con el componente externo ′s terminal.
2Ventajas clave
El cobre pesado ofrece tres ventajas para productos electrónicos:
Características
Beneficio
Capacidad de alta corriente
Puede transportar cientos de amperios sin que los rastros se derritan.
Gestión térmica
El cobre grueso actúa como un disipador de calor incorporado, alejando el calor de los componentes sensibles.
Fuerza mecánica
Proporciona un soporte estructural más fuerte, lo que hace que la placa de circuito sea más robusta y duradera, y le permite resistir mejor los impactos físicos, las vibraciones o las tensiones de flexión.Es adecuado para campos con altos requisitos de fiabilidad mecánica, como el militar y aeroespacial.
Diseño simplificado
Permite que los circuitos de alimentación y control existan en la misma placa, reduciendo la necesidad de cables voluminosos o barras de bus.
Flexibilidad de diseño e integración de alta densidad
La estructura apilada de múltiples capas expande el espacio de cableado, admite la implementación de circuitos complejos e interconexión de alta densidad (HDI) y, al mismo tiempo,la capa interna del suelo puede servir como una capa de blindaje, reduciendo las interferencias electromagnéticas (EMI) y satisfaciendo los requisitos de miniaturización y transmisión de señales de alta velocidad.
Confiabilidad y compatibilidad de procesos:
Muestra una excelente resistencia a la corrosión química y estabilidad a largo plazo en ambientes hostiles; sin embargo, es importante tener en cuenta que durante el proceso de diseño,debe lograrse un equilibrio entre el grosor del cobre y la viabilidad del procesoPor ejemplo, la elección de un espesor de cobre de 3-6 onzas, la optimización de la anchura del rastro y a través del diseño, puede ayudar a evitar problemas como el grabado desigual o la delaminación de capas.
3Requisitos de tecnología de producción
La fabricación de un PCB de cobre pesado es significativamente más difícil que las placas estándar.
A continuación se presentan los principales requisitos y técnicas de tecnología de producción:
3.1 Laminado y relleno de resina
Debido a que los rastros de cobre son más gruesos, el diente de cobre entre ellos es más profundo.
Alto flujo de resina: Se requieren "Prepreg" (capas de unión) especializadas con alto contenido de resina para llenar completamente estos huecos.
Prevención de vacíos: Si la resina no llena todos los huecos, se forman burbujas de aire (vacíos).
Presión/temperatura más alta: La prensa de laminación debe funcionar con parámetros más altos para garantizar que el cobre grueso "se hunde" en el sustrato de manera uniforme.
3.2 Perforación especializada
Perforar a través de un PCB estándar es como perforar a través del plástico; perforar una placa de cobre pesado es como perforar a través de una placa de metal.
La vida de las brocas:El cobre es suave y "gomoso". Genera un calor inmenso, que embota las brocas rápidamente.
Perforación por peck:Los agujeros grandes a menudo requieren "pecking" (perforación) un poco, retractarse para limpiar las "chips" de cobre y perforar de nuevo para evitar que el trozo se rompa.
3.3 Grabación y recubrimiento avanzados
El grabado estándar es como pintar con spray un plantillo; para el cobre grueso, es más como esculpir un cañón profundo.
El grabado diferencial y el grabado paso a paso: En lugar de un largo baño químico, los fabricantes utilizan múltiples ciclos de grabado y grabado.Esto evita la subcotización (donde los productos químicos se deshacen de la parte inferior de un rastro)., lo que lo hace inestable).
Trace Control de perfiles: Para lograr paredes laterales rectas, se utilizan sistemas de grabado de alta velocidad para garantizar que la huella final sea rectangular en lugar de una forma "trapezoidal" o "hongos".
3.4 Aplicación de máscaras de soldadura
Una máscara de soldadura estándar de una sola capa es demasiado delgada para cubrir los "acantilados" de un rastro de cobre pesado.
Revestimientos múltiple:Por lo general, se requiere el doble de máscara de soldadura para garantizar una superficie de placa de cubierta de máscara de soldadura más gruesa para garantizar el rendimiento.
Pulverización electrostática:Este método se prefiere a menudo a la selección de seda porque asegura que la tinta se envuelva alrededor de los bordes verticales afilados de las huellas gruesas de cobre.
3.5 Normas de diseño para la fabricación (DFM)
Para asegurar que la fábrica pueda fabricar realmente el tablero, los diseñadores deben seguir reglas más estrictas:
Requisito
PCB estándar (1 oz)
PCB de cobre pesado (5 oz+)
Ancho mínimo de las huellas
3 a 5 ml
15 - 20+ ml
Min. Espaciado
3 a 5 ml
20 - 25+ ml
Mediante el revestimiento
0.8 - 1,0 millones
2.0 - 3,0+ mil
Agujero a cobre
Pequeño
Gran cantidad(para permitir la compensación del grabado)
Materiales básicos
Tg normal, Tg media
Tg media y alta
4. Ámbitos de aplicación
Encontrará PCB de cobre pesado en entornos donde "el fracaso no es una opción" y las demandas de energía son altas:
Electrónica de potencia:Inversores, convertidores y fuentes de alimentación
Automóvil:Sistemas de carga y módulos de distribución de energía para vehículos eléctricos.
Energía renovable:Controladores de paneles solares y sistemas de energía de aerogeneradores.
Para el sector industrial:Equipos de soldadura, controladores de maquinaria pesada y transductores
Electrónica médica:Equipos médicos especiales como las máquinas láser o robóticas, dispositivos de imagen como máquinas de escaneo, rayos X, etc.
Militar y aeroespacial:dispositivos inalámbricos, de comunicación por satélite y de radar
Equipo industrial:Los equipos industriales utilizan PCB de cobre pesado que puede utilizarse en ambientes hostiles ya que es resistente a la corrosión de muchos productos químicos.
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La tecnología de procesamiento de PCB (Placa de Circuito Impreso) implica una serie de pasos precisos para crear las placas de circuito que son esenciales para los dispositivos electrónicos. A continuación, se presenta una explicación detallada del diagrama de flujo de la tecnología de procesamiento de PCB en inglés, basada en los resultados de búsqueda proporcionados.
1. Proceso de Diseño de PCB: PPE
El primer paso en el procesamiento de PCB es el proceso de diseño, que incluye varias etapas clave:
Diseño del Circuito: Utilizando software EDA (Automatización del Diseño Electrónico) como Altium Designer o Cadence, los ingenieros diseñan el esquema y la disposición del circuito. Esta etapa implica la creación de la disposición física de la PCB, incluida la colocación de los componentes y el enrutamiento de las conexiones eléctricas. Normalmente, el cliente proporciona los archivos originales a la fabricación de PCB directamente, el equipo de diseño de la fabricación preparará las instrucciones de fabricación para el proceso de la planta.
Archivos Gerber de Salida: Después de completar el diseño, se generan los archivos Gerber. Estos archivos se utilizan en el proceso de fabricación para transferir el diseño del circuito al material de la PCB. Cada archivo Gerber corresponde a una capa física de la PCB, como la capa de señal superior, el plano de tierra inferior y las capas de máscara de soldadura.
Proceso de chapado: Incluye chapado PTH, chapado de panel y chapado de patrón. Chapado de cobre en la pared del orificio y la superficie del patrón para garantizar el rendimiento de la conexión.
Proceso de grabado: Grabado ácido/alcalino (eliminación del exceso de lámina de cobre y eliminación de la película fotoresistente residual.
2. Proceso de Fabricación de PCB
El proceso de fabricación de PCB es complejo e implica múltiples pasos para garantizar la precisión y la calidad. Aquí hay un desglose de los pasos principales:
Preparación del Material: Se prepara el material base, típicamente laminado revestido de cobre. Esto implica cortar las láminas grandes de material en paneles más pequeños de acuerdo con las especificaciones del diseño.
Procesamiento de la Capa Interna: Las capas internas de la PCB se procesan transfiriendo el patrón del circuito al laminado revestido de cobre utilizando un proceso de fotorresistencia. Esto implica exponer el panel a la luz UV a través de una fotomáscara, revelar la imagen y luego grabar el cobre no deseado para dejar el patrón del circuito.
Laminación: Para las PCB multicapa, las capas internas se apilan junto con prepreg (un tipo de material aislante) y se laminan bajo alta presión y temperatura para formar una sola unidad.
Perforación: Se perforan agujeros a través del panel laminado para crear vías (accesos de interconexión vertical) que conectan diferentes capas de la PCB. Estos agujeros se recubren luego con cobre para garantizar la conectividad eléctrica.
Procesamiento de la Capa Externa: Similar al procesamiento de la capa interna, las capas externas se procesan para crear el patrón del circuito final. Esto implica otro proceso de fotorresistencia, seguido de grabado para eliminar el cobre no deseado.
3. Tratamiento y Acabado de la Superficie
Después de que se forma la estructura básica del circuito, la PCB se somete a procesos de tratamiento y acabado de la superficie:
Aplicación de la Máscara de Soldadura: Se aplica una máscara de soldadura, o resistencia a la soldadura, a la PCB para proteger el circuito de la oxidación y para evitar puentes de soldadura durante el montaje. La máscara de soldadura se aplica mediante un proceso de serigrafía y luego se cura.
Serigrafía: La serigrafía se utiliza para aplicar designadores de componentes, números de pieza y otras marcas en la PCB. Esto ayuda en el proceso de montaje y para fines de identificación.
Acabado de la Superficie: Las áreas de cobre expuestas de la PCB se tratan con un acabado superficial para mejorar la soldabilidad y proteger el cobre de la corrosión. Los acabados superficiales comunes incluyen el chapado en oro, el chapado en plata y el chapado en estaño-plomo.
4. Inspección y Pruebas de Calidad
El paso final en la tecnología de procesamiento de PCB es la inspección y las pruebas de calidad para garantizar que la PCB cumpla con los estándares requeridos:
Inspección Visual: La PCB se inspecciona visualmente para detectar cualquier defecto, como arañazos, burbujas o desalineaciones.
Pruebas Eléctricas: Se realizan pruebas eléctricas para verificar la funcionalidad de la PCB. Esto incluye pruebas de continuidad, resistencia de aislamiento y otros parámetros eléctricos.
Pruebas de Fiabilidad: Se realizan pruebas de fiabilidad para evaluar el rendimiento de la PCB en diversas condiciones ambientales, como ciclos de temperatura y pruebas de humedad.
Conclusión
El diagrama de flujo de la tecnología de procesamiento de PCB abarca una amplia gama de pasos, desde el diseño inicial hasta las pruebas finales, cada uno de los cuales requiere precisión y experiencia. Siguiendo este diagrama de flujo, los fabricantes pueden producir PCB de alta calidad que satisfagan las demandas de los dispositivos electrónicos modernos. El proceso es una combinación de ingeniería mecánica, química y electrónica, lo que lo convierte en una piedra angular de la industria electrónica.
Si tiene demanda de PCB y necesita algún soporte, póngase en contacto con el equipo de Golden Triangle Group en cualquier momento.
Golden Triangle Group Ltd. es una empresa profesional.En la actualidad, la industria de la fabricación de PCB en prototipos de PCB de giro rápido, producción en masa de PCB y ensamblaje de PCB, se puede apoyar la producción de alta mezcla y de bajo volumen ubicada en Shenzhen China.
Aquí encontrará información relativa a los materiales específicos y las tecnologías o tipos de productos de PCB que actualmente producimos y apoyamos,así como algunas de las tolerancias que podemos lograr.
en placas de circuito impreso rígidas, que están construidas con materiales de primera calidad y procesos de fabricación avanzados, que garantizan una excelente estabilidad mecánica, resistencia térmica,y conductividad eléctrica ideal para dispositivos que requieren rigidez estructural y fiabilidad a largo plazo.
Capacidad de PCB estándar:
Descripción
Capacidad
Número de capas
1-30L (HDI:1+n+1; 2+n+2, HDI de cualquier capa)
espesor del tablero
0.2 mm- -5.0 mm
Peso del cobre
En el interior: 6 oz, en el exterior: 4 oz.
El material
FR4 (Kingboard,Shengyi,ITEQ,PTFE,Rogers,ARLON,ISOLA,TACONIC,Nelco) (en inglés)
Tabla con base en metal, (Aluminio, base de cobre)
CEM-1, CEM-2
El aluminio + FR4, el PTFE + FR4, el Rogers + FR4
Tratamiento de la superficie
HASL, HASL libre de plomo, OSP, ENIG, oro duro con chapa de hasta 50 u, plata por inmersión, estaño por inmersión, tinta de carbono
LF HASL ((+dedo de oro), Oro de inmersión +dedos de oro ((oro duro), OSP +dedo de oro ((oro duro), Estaño de inmersión +dedo de oro ((oro duro) (No dos acabados de superficie diferentes)
Tamaño del producto terminado
El valor de las emisiones de gases de efecto invernadero es el valor de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Espacio mínimo de perforación de los agujeros hasta el conductor
0.15 mm (< 8 L); 0,2 mm (< 8 L) < 14 L;0.225mm ((• las condiciones de trabajoElectrónica de consumo (teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles, televisores y dispositivos portátiles)• las condiciones de trabajoAutomatización industrial (controladores, sensores, fuentes de alimentación)• las condiciones de trabajoElectrónica automotriz (sistemas de infoentretenimiento, módulos ADAS, controles del motor)• las condiciones de trabajoDispositivos médicos (equipos de diagnóstico, herramientas portátiles de atención médica)• las condiciones de trabajoTelecomunicaciones (enrutadores, interruptores, estaciones base)• las condiciones de trabajoAeroespacial y Defensa (Aviónica, Dispositivos de Comunicación Militar)
Golden Triangle Group Ltd. puede proporcionar a nuestros clientes diferentes colores de máscaras de soldadura para PCB.
Verde, azul, blanco, rojo, negro, amarillo Ola gama, morado, marrón, gris, transparente y así sucesivamente.
El cliente puede usar su color de soldadura preferido en sus productos.
GT continúa suministrando placas de circuito impreso a uno de nuestros clientes ubicado en la costa oeste conRevestimiento con oro duro 17¿Qué quieres decir?yControl de rutas de profundidaden los consejos de administración del centro durante más de dos años;
Ocasionalmente, en una reunión oficial de video tecnológico con el cliente,
GT mostró al cliente con otro tipo diferente de muestra con pin insertando en las placas de PCB, lo que trajo GT una nueva oportunidad y pedidos de serie --- nuevo diseñado conPinos montados en la parte inferior!