Schwere Kupferplatine

Was ist eine schwere Kupferplatine?

Eine schwere Kupferplatine ist eine Schicht aus Kupferfolie, die auf dem Glas-Epoxid-Substrat der Leiterplatte befestigt ist. Wenn die Kupferdicke ≥2 Unzen beträgt, wird sie als schwere Kupferplatine definiert.Bei PCB-Prototypen gehört die schwere Kupferplatine zu einem speziellen Prozess, der eine gewisse technische Schwelle und Betriebsschwierigkeit aufweist und dessen Kosten relativ hoch sind.

Anwendungsbereich von Schwerkupfer-Leiterplatten:

Mobiltelefon, Mikrowelle, Luft- und Raumfahrt, Satellitenkommunikation, Netzwerkbasisstation, hybride integrierte Schaltung, Stromversorgungs-Hochleistungsschaltung und andere High-Tech-Bereiche.

Leistung von schweren Kupferplatten

Die schwere Kupferplatine hat die Eigenschaften, hohen Strom zu führen, die thermische Belastung zu reduzieren und eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten.Sauerstoffblasen ist nicht durch die Verarbeitungstemperatur begrenzt und kann bei hohem Schmelzpunkt verwendet werden. Das Heißschmelzschweißverfahren weist beispielsweise eine konstante Sprödigkeit bei niedriger Temperatur auf und ist außerdem feuerfest und gehört zu nicht brennbaren Materialien.Selbst in extrem korrosiven atmosphärischen Umgebungen bildet das Kupferblech eine starke, ungiftige Passivierungsschutzschicht.

Vorteile einer schweren Kupferplatte

Dickkupferplatten werden häufig in verschiedenen Haushaltsgeräten, High-Tech-Produkten, militärischen, medizinischen und anderen elektronischen Geräten verwendet.Durch die Verwendung dicker Kupferplatten hat die Leiterplatte, die Kernkomponente elektronischer Geräteprodukte, eine längere Lebensdauer und trägt auch wesentlich zur Vereinfachung des Volumens elektronischer Geräte bei.

Bei der überwiegenden Mehrheit der Dickkupferplatinen handelt es sich um Hochstromsubstrate (Strom x Spannung = Leistung).Die Hauptanwendungsgebiete des Hochstromsubstrats sind zwei Hauptbereiche: Leistungsmodule und Automobilelektronikkomponenten.Die wichtigsten elektronischen Produktbereiche des Terminals sind teilweise mit herkömmlichen Leiterplatten identisch, z. B. tragbare elektronische Produkte, Netzwerkprodukte, Basisstationsausrüstung usw. Und einige unterscheiden sich von herkömmlichen Leiterplattenbereichen, z. B. Automobil, Industriesteuerung, Leistungsmodule usw .

Das Hochstromsubstrat unterscheidet sich in seiner Wirksamkeit von der herkömmlichen Leiterplatte.Die Hauptfunktion herkömmlicher Leiterplatten besteht darin, Drähte zu bilden, die Informationen übertragen.Das Hochstromsubstrat ist ein Substrat, durch das ein großer Strom fließt und das das Leistungsgerät trägt. Der Haupteffekt besteht darin, die Tragfähigkeit des Stroms zu schützen und die Stromversorgung stabil zu machen.Der Entwicklungstrend dieses Hochstromsubstrats besteht darin, mehr Strom zu transportieren, und die von dem größeren Gerät abgegebene Wärme muss verteilt werden, sodass der große Stromdurchfluss immer größer wird und die Dicke der gesamten Kupferfolie auf dem Substrat immer größer wird wird immer dicker.Mittlerweile ist die Herstellung von Hochstromsubstraten mit einer Kupferdicke von 6 Unzen zur Routine geworden

Schwierigkeiten bei der Herstellung

Da die schwere Kupferplatte dicker ist, bringt sie eine Reihe von Verarbeitungsschwierigkeiten bei der Leiterplattenverarbeitung mit sich, wie z. B. die Notwendigkeit mehrerer Ätzungen, unzureichende Füllung der Druckplatte, das Bohren des inneren Schweißpads und die Qualität der Lochwand schwierig zu gewährleisten.

A.Schwierigkeiten beim Ätzen

Mit zunehmender Kupferdicke wird aufgrund der Schwierigkeit des Flüssigkeitsaustauschs das Ausmaß der Korrosion auf der Messseite immer größer.Um das Ausmaß der durch den Flüssigkeitsaustausch verursachten Seitenerosion so weit wie möglich zu reduzieren, ist es notwendig, das Problem durch mehrmaliges schnelles Ätzen zu lösen.Wenn das Ausmaß der Seitenerosion zunimmt, muss der Ätzkompensationskoeffizient erhöht werden, um die Seitenerosion auszugleichen.

B.Schwierigkeiten beim Laminieren

Mit zunehmender Kupferdicke wird die Schaltkreislücke tiefer, bei gleichem Restkupferanteil muss die erforderliche Harzfüllmenge erhöht werden, dann ist es notwendig, mehrere halbhärtende Bleche zu verwenden, um das Problem des Füllklebers zu lösen .Aufgrund der Notwendigkeit, Harz zu verwenden, um den Schaltkreisspalt und andere Teile zu füllen, ist der Leimgehalt hoch und der Harzfluss ist gut. Halbgehärtete Platten sind die erste Wahl für dicke Kupferplatten.Die übliche Auswahl an halbhärtenden Blechen ist 1080 und 106. Beim Innenschichtdesign werden Kupferpunkte und Kupferblöcke im kupferfreien Bereich oder im Endfräsbereich verlegt, um den Restkupferanteil zu erhöhen und den Fülldruck zu reduzieren.

Die zunehmende Verwendung von halbgehärteten Blechen erhöht das Risiko von Skateboards, und die Methode der zunehmenden Nieten kann verwendet werden, um den Grad der Fixierung zwischen den Kernen zu verstärken.Im Trend der zunehmenden Kupferdicke wird auch Harz verwendet, um den leeren Bereich zwischen den Figuren zu füllen.Da die Gesamtkupferdicke der dicken Kupferplatine im Allgemeinen über 205,8 µm (6 oz) liegt, ist die CTE-Anpassung zwischen den Materialien besonders wichtig (z. B. beträgt der CTE von Kupfer 0,0017 % (17 ppm), der Glasfaser 0,0006 %. 0,0007 % (6 ppm–7 ppm), und das Harz beträgt 0,02 %.Daher ist bei der Leiterplattenverarbeitung die Auswahl einer Platine mit Verpackung, niedrigem CTE und hohem Td die Grundlage für die Sicherstellung der Qualität von Dickkupferplatinen (Stromversorgungsplatinen).

Je dicker das Kupfer als die Platine ist, desto mehr Wärme wird zum Laminieren benötigt.Die tatsächliche Aufheizgeschwindigkeit wird langsamer sein und die tatsächliche Dauer des Hochtemperaturabschnitts wird kürzer sein, was zu einer unzureichenden Harzaushärtung der halbgehärteten Folie führt und somit die Zuverlässigkeit der Folie beeinträchtigt.Daher ist es notwendig, die Dauer des Hochtemperatur-Laminierabschnitts zu verlängern, um den Härtungseffekt der halbgehärteten Folie sicherzustellen.Zum Beispiel eine unzureichende Aushärtung der halbgehärteten Folie, was dazu führt, dass im Vergleich zur halbgehärteten Folie des Kerns eine große Menge an Klebstoff entfernt wird, eine abgestufte Form entsteht und dann aufgrund der Spannungseinwirkung ein Bruch des Kerns auftritt Porenkupfer.

C.Bohrschwierigkeit

Mit zunehmender Kupferdicke nimmt auch die Plattendicke zu.Die Dicke schwerer Kupferplatten beträgt normalerweise mehr als 2,0 mm, die Bohrproduktion ist aufgrund der dicken Plattendicke und der Kupferdicke der Faktoren schwieriger.In dieser Hinsicht sind die Verwendung eines neuen Werkzeugs, die Verkürzung der Lebensdauer des Bohrwerkzeugs und das segmentierte Bohren zu effektiven Lösungen für das Bohren dicker Kupferplatten geworden.Darüber hinaus hat auch die Optimierung der Bohrparameter wie Vorschubgeschwindigkeit und Rückzugsgeschwindigkeit großen Einfluss auf die Qualität der Bohrung.

Das Problem beim Fräsen von Ziellöchern besteht darin, dass beim Bohren die Röntgenenergie mit zunehmender Kupferdicke allmählich abnimmt und ihre Durchdringungskapazität die Obergrenze erreicht.Daher ist es bei Leiterplatten mit größerer Kupferdicke nicht möglich, die erste Platine beim Bohren zu bestätigen.Zu diesem Zweck kann das Offset-Bestätigungsziel an verschiedenen Positionen am Rand der Platine eingestellt werden, und die Offset-Bestätigungszielschaltung kann entsprechend der Zielposition in den Daten beim Schneiden des Materials auf der Kupferfolie ausgefräst werden Das Zielloch auf der Kupferfolie und die Innenschicht des Ziellochs können beim Laminieren entsprechend hergestellt werden.

Da immer dickere Kupferplatinen benötigt werden, wird das Innenpad immer kleiner und beim Bohren tritt häufig das Problem der Pad-Risse auf.In materieller Hinsicht gibt es bei dieser Art von Problemen kaum Raum für Verbesserungen.Die traditionelle Verbesserungsmethode besteht darin, das Pad zu vergrößern, die Schälfestigkeit des Materials zu erhöhen und die Fallgeschwindigkeit des Bohrlochs zu verringern.

Die traditionelle Dickkupferplatte wird im Allgemeinen in der Leistungssteuerung, im Militär und in anderen Bereichen verwendet, aber mit der raschen Förderung von Fahrzeugen mit neuer Energie nimmt die Bedeutung von Dickkupferplatten rapide zu, und es ist zu erwarten, dass die Nachfrage nach Dickkupferplatten steigen wird werden in naher Zukunft ein explosionsartiges Wachstum verzeichnen.Doch gleichzeitig stellen die steigenden Anforderungen der Kunden auch die Leiterplattenhersteller vor Herausforderungen.Wir glauben, dass mit der Weiterentwicklung der Materialtechnologie und der Weiterentwicklung der Technologie der Leiterplattenhersteller viele Probleme gelöst werden.