PCB in rame misto

Probabilmente hai qualche domanda sui PCB in rame misto. Un motivo per cui questa guida esplora tutto ciò che devi sapere sui PCB in rame misto: dalle caratteristiche, al tipo di materiale, dalle applicazioni alle opzioni di finitura superficiale, solo per citarne alcuni. Continua a leggere per saperne di più.

Perché utilizzerai il rame in PCB in rame misto?

I PCB misti in rame trovano la loro applicazione in diversi dispositivi elettronici e ne garantiscono la funzionalità. Ciò li rende una parte importante dei dispositivi elettronici poiché sono anche durevoli e compatti e garantiscono un corretto trasferimento del segnale. I PCB misti in rame contengono diversi strati, ma un elemento vitale utilizzato durante la fabbricazione di queste schede è il rame. PCB in rame mistoEcco alcuni motivi per cui il rame è adatto quando si realizzano PCB in rame misto:

Conduttore adatto

Il materiale in rame è un buon conduttore di elettricità e calore, migliorando così il trasferimento di calore all'interno del PCB misto di rame. In caso contrario, tale stress può causare microfratture con conseguente cedimento della scheda. La conduttività elettrica adeguata migliorerà la trasmissione del segnale senza alcuna perdita di elettricità.

Routing

I produttori di PCB in rame misto devono utilizzare una piccola quantità di rame poiché è un conduttore adatto. Ciò significa che puoi utilizzare una piccola quantità di rame e ottenere il risultato desiderato.

Resistenza termica

Il rame ha un'adeguata resistenza termica e capacità di trasporto di corrente, migliorando così l'affidabilità dell'elettronica. Inoltre, questa resistenza lo rende funzionale anche in situazioni climatiche avverse come le alte temperature. Ciò migliorerà anche la resistenza meccanica del foro passante placcato e del punto di contatto.

Trasferimento di calore

Poiché il rame è efficiente nel trasferire il calore, è possibile installare direttamente i dissipatori di calore sulla superficie dei PCB misti in rame. Inoltre, puoi costruire una parte con parti elettriche che producono calore e l'altro lato con rame che fungerà da dissipatore di calore. Entrambi gli scenari consentono di ridurre l’assemblaggio dei dispositivi elettronici e, di conseguenza, di abbassare i prezzi di fabbricazione.

Quali sono i tipi di PCB in rame misto?

Gli esempi di PCB in rame misto presenti oggi sul mercato includono:

PCB in rame misto a lato singolo

Questa versione contiene uno strato di substrato e il rame misto proteggerà una faccia del substrato. Il PCB in rame misto a lato singolo ha un lato contenente le parti elettriche e l'altro lato ha i circuiti. Inoltre, i PCB in rame misto su un solo lato sono convenienti per tutti i tipi di PCB in rame misto. PCB in rame misto a lato singolo

PCB in rame misto a doppia faccia

Questa versione ha due strati di substrato, a differenza del PCB in rame misto su un solo lato. Questi due strati di substrato hanno strati conduttivi di strati metallici con i componenti fissati su entrambi i lati. Inoltre, il PCB in rame misto a doppia faccia viene utilizzato più del PCB in rame misto a lato singolo. I fori all'interno del PCB in rame misto a doppia faccia funzionano collegando un lato della scheda all'altro. Inoltre, è possibile utilizzare la tecnologia a montaggio superficiale o la tecnologia a foro passante per eseguire questa attività. PCB a doppia faccia in rame mistoTecnologia a montaggio superficiale consente di collegare i componenti direttamente alla superficie del PCB in rame misto. Questo tipo non utilizza cavi e consente di risparmiare spazio. Tecnologia a foro passante comporta l'utilizzo di fili per collegare i componenti sulla scheda dopo averli passati tramite fori predisposti.

PCB multistrato in rame misto

Questa è una versione di PCB in rame misto che contiene 3 o più strati nella sua costruzione. Inoltre, eseguiranno più operazioni rispetto al PCB in rame misto a doppia faccia. Il PCB multistrato in rame misto ha diversi materiali di substrato separati con sostanze isolanti. In termini di spazio disponibile che è possibile risparmiare, il PCB in rame misto multistrato può risparmiare più spazio rispetto al PCB in rame misto a doppia faccia. PCB multistrato in rame mistoÈ possibile trovare PCB multistrato in rame misto con 10 o più strati.

PCB rigido in rame misto

Questa forma di PCB misto in rame non può piegarsi o piegarsi poiché ha una struttura rigida. Il materiale che utilizzerai durante la fabbricazione di questo PCB è la fibra di vetro. PCB rigido in rame misto

PCB flessibile in rame misto

Il materiale del substrato che utilizzerai in questa versione di PCB in rame misto è flessibile. Ciò significa che puoi piegare o piegare questa scheda per adattarla a vari punti all'interno dei dispositivi elettronici. PCB flessibile in rame mistoInoltre, hanno diversi vantaggi rispetto al PCB rigido in rame misto e costeranno meno.

PCB in rame misto rigido-flessibile

Questa versione contiene entrambe le caratteristiche di un PCB in rame misto rigido e flessibile. Inoltre con questa versione è possibile montare la parte rigida della tavola alla parte flessibile. PCB in rame misto rigido e flessibileQuesta caratteristica si rivela impegnativa con altri tipi di PCB in rame misto.

Quale rame è adatto per l'uso durante la realizzazione di PCB in rame misto?

I segnali viaggeranno attraverso i percorsi del rame all'interno di un PCB misto di rame. Inoltre, altri fattori di progettazione sono importanti quando si tratta di trasmettere questi segnali. Per questo motivo è importante non trascurare nessuno di questi elementi. Un elemento importante è la qualità e il tipo di rame che utilizzerai e come aderirà allo strato dielettrico del PCB. Esistono due tipi di fogli di rame che utilizzerai durante la produzione di PCB in rame misto. Si tratta di rame elettrodepositato [ED] e rame ricotto laminato [RA]. La fabbricazione del rame ricotto laminato inizia facendo passare i lingotti di rame puro attraverso diversi metodi di laminazione. Ciò produrrà uno spessore del foglio di rame adatto alla tua applicazione. Quando si fabbrica il rame elettrodepositato, si placca il rame all'interno di un tamburo. La velocità di rotazione di questi tamburi determinerà lo spessore del foglio di rame. Ciò significa che ci vorrà molto tempo quando preferisci realizzare fogli di rame più spessi. Il lato a contatto con il tamburo è liscio mentre il lato opposto è ruvido. Inoltre, il processo di incisione avviene in modo diverso poiché entrambi questi rame hanno strutture di grano diverse. Ecco alcune altre caratteristiche di confronto di questi due tipi di rame:

Forma

Il rame elettrodepositato ha un aspetto rosso mentre il rame ricotto laminato ha un aspetto giallastro.

Ruvidezza della superficie

La superficie rivolta verso la soluzione di rame elettrodepositato è più ruvida. Tuttavia, entrambe le superfici del rame ricotto laminato sono quasi uguali e molto più lisce di quelle del rame elettrodepositato.

Properties

Il rame elettrodepositato è molto robusto dal punto di vista meccanico. Inoltre, il rame ED può presentare cricche da stress termico all'interno di conduttori più stretti a causa di un processo di ciclo termico più rapido. Inoltre, il rame ED presenta una maggiore resistenza alla trazione e un allungamento prima che inizi a rompersi. Inoltre, all'aumentare della rugosità del rame ED, si verificherà un aumento della perdita del conduttore, influenzando negativamente la perdita di inserzione. Tuttavia, il rame ricotto laminato presenterà una maggiore resistenza alla rottura dei conduttori originata dallo stress termico. Ciò si rivela fondamentale nelle aree in cui lo shock termico è un problema. Inoltre, il rame RA ha un migliore allungamento elastico prima che raggiunga una deformazione permanente. Migliorerà inoltre la definizione degli attacchi nei circuiti fini e ad alta frequenza.

Applicazioni

Il rame elettrodepositato è adatto per l'uso in aree in cui lo stress meccanico è un fattore importante. Il rame ricotto laminato è adatto per l'uso ad alta frequenza.

Come progetterete un PCB in rame misto?

Nell'era moderna, esistono vari approcci progettuali quando si ha a che fare con PCB misti in rame. Ciò significa che un produttore può decidere di utilizzare un metodo che un altro produttore potrebbe non utilizzare. Ecco alcune fasi importanti che utilizzerai durante la progettazione di PCB in rame misto:

Utilizzo di un software

Ciò comporta l'utilizzo di un software di progettazione per realizzare schemi del PCB in rame misto. Esistono diversi tipi di software di progettazione da utilizzare e alcuni di essi includono eagle, CAD, ecc.

Generazione di film

Dopo aver finalizzato il design del layout PCB in rame misto, genererai il film.

Selezione delle materie prime

I convenienti PCB in rame misto utilizzano carta fenolica che legherai con un foglio di rame per l'utilizzo in semplici dispositivi elettronici. Inoltre, lo spessore del laminato rivestito di rame ha un valore di circa 0.059 con PCB a doppia o singola faccia.

Fori di perforazione

Ciò comporta l'utilizzo di punte da trapano e una macchina per praticare fori sul PCB in rame misto. Inoltre, puoi utilizzare una macchina manuale o una macchina CNC. Le macchine manuali sono manuali mentre le macchine CNC sono automatiche ed eseguiranno l'attività una volta impostati i parametri di perforazione corretti.

Riparare le immagini

Uno dei modi migliori che è possibile utilizzare quando si stampano layout sul PCB in rame misto è utilizzare le stampanti laser. I passaggi che eseguirai qui comportano:

1. Posizionando uno strato di rame pulito sulle stampanti
2. Memorizzazione della pellicola del layout del progetto sul computer
3. Utilizzo della stampante laser per realizzare le stampe dal disegno

Acquaforte e stripping

Qui utilizzerai varie sostanze chimiche per rimuovere il rame in eccesso o indesiderato dal PCB in rame misto.

Testing

Dopo aver completato le fasi precedenti, è necessario testare la funzionalità del PCB misto in rame. Esistono diversi modi per condurre questi test, come l'ispezione ottica automatizzata, l'ispezione a raggi X, ecc.

Come puoi assicurarti di ottenere un corretto equilibrio di rame durante la progettazione di PCB in rame misto?

Quando si esegue lo stack-up del progetto, si consiglia di posizionare lo strato centrale con lo spessore massimo di rame. Successivamente, continua a bilanciare gli altri strati finché non corrispondono allo strato opposto speculare. Questa azione è adatta perché permetterà di eliminare l'effetto patatine. Quando il PCB in rame misto contiene ampie aree di rame, è consigliabile non progettarle come piani solidi ma come cornici. Ciò aiuta ad eliminare le discrepanze di densità del rame all'interno di quello strato. Inoltre, ridurrà notevolmente i problemi legati a torsioni e archi. Inoltre, assicurati di posizionare simmetricamente i piani di potenza durante l'impilamento. Inoltre, assicurarsi di utilizzare una quantità uguale di peso di rame in ogni piano di potenza. Il bilanciamento del rame è vitale per i piani di segnale/potenza, il nucleo e gli strati prepreg all'interno del PCB in rame misto. Quando il rame è in proporzione uniforme all'interno di questi strati, manterrai l'intero equilibrio del rame all'interno del PCB misto di rame. Per bilanciare una quantità eccessiva di rame in una determinata area, riempire l'area simmetricamente opposta con griglie di rame. Inoltre, le minuscole griglie in rame non si collegano alle reti, quindi non interferiscono con la funzionalità. Inoltre, assicurarsi che l'impedenza del PCB o l'integrità del segnale non subiscano alcun impatto quando si esegue questo metodo di bilanciamento del rame.

Quale software puoi utilizzare per realizzare un PCB in rame misto?

Un software di progettazione PCB misto in rame consente di portare la scheda nello spazio fisico. Consente di combinare il posizionamento dei componenti e il percorso per garantire la conduttività elettrica. Alcuni dei Software di progettazione PCB è possibile utilizzare per questo scopo comportano quanto segue:

• Artista PCB
• Pad2pad
• DipTrance
• Ultraboard
• X Circuito
• Circuitmaker
• oCAD
• PCBWeb
• Progettista Altium 17
• PCB Eagle
• PCB SOLIDWORKS
• BSCH3V
• gerbv
• PCB DesignSpark
• KICad EDA
• PCB gratuito
• PCB123
• Zenit PCB
• AUSPICIO
• Circuit Studio

Quali problemi di allineamento meccanico possono verificarsi quando si dispone di una distribuzione di rame mista irregolare sul PCB?

L'esistenza di una distribuzione irregolare del rame durante la fabbricazione di PCB in rame misto può comportare quanto segue:

Arco

Ciò si verifica quando il PCB in rame misto presenta curvature cilindriche o sferiche mentre tutti e quattro gli angoli mantengono il loro piano.

Deformare

Ciò accade quando si verifica un'alterazione involontaria della forma del PCB misto in rame. Quando il processo di produzione presenta livelli di pressione e temperatura elevati, è possibile che il PCB misto in rame si deformi. La deformazione è nota anche come effetto patatine fritte nella fabbricazione di circuiti stampati.

Twist

Ciò accade quando un angolo, che non si trova sullo stesso piano degli altri tre, subisce uno spostamento verticale. Quando si verifica una deformazione, i giunti e le tracce di saldatura subiscono uno stress che danneggerà il PCB in rame misto.

Quali sono alcune finiture superficiali che puoi utilizzare su un PCB in rame misto?

Le finiture superficiali su PCB in rame misto non solo migliorano l'estetica ma proteggono anche gli elementi su di esso. La finitura superficiale è costituita da giunti intermetallici che si trovano tra la porzione saldabile del rame nudo e i componenti elettronici dei PCB. Alcune delle finiture superficiali che è possibile utilizzare includono quanto segue:

Argento ad immersione

Questa finitura superficiale chimica non elettrolitica prevede l'immersione di PCB di rame misto in una soluzione di ioni argento. I vantaggi includono:

1. La superficie è più uniforme di HASL
2. Conveniente di ENIG
3. La durata è uguale a HASL
4. Rispettoso dell'ambiente rispetto a HASL/ENIG

Gli svantaggi includono:

1. Una manipolazione impropria può causare appannamenti
2. La saldatura dovrebbe avvenire entro lo stesso giorno dopo la rimozione dal magazzino

Stagno ad immersione

Si tratta di una finitura metallica che depositerai utilizzando lo spostamento della reazione chimica dopo averla posizionata sul rame. I vantaggi dello stagno ad immersione sono:

1. Manca piombo
2. Produce superfici piane
3. Rilavorabilità

Gli svantaggi includono:

1. Misurare lo spessore è difficile
2. Lo stagno esposto può corrodersi
3. Può causare danni da manipolazione
4. Forma baffi di latta
5. La tecnica utilizza agenti cancerogeni

HASL

Questa è una finitura superficiale comune nel mondo dei PCB. Alcuni vantaggi di HASL includono:

1. Accessibilità
2. Ampiamente disponibile
3. Durata impressionante
4. Rilavorabilità

Alcune delle limitazioni includono:

1. Shock termico
2. Superficie irregolare
3. Ponti di saldatura
4. Non adatto per tono fine
5. Fori passanti placcati tappati
6. Contengono elemento di piombo

Conservante per saldabilità organica [OSP]

Ciò comporta l'applicazione di un sottile strato protettivo sul rame utilizzando una tecnica di trasporto. I vantaggi includono:

1. Produce superfici piane
2. Economico
3. Non ha componenti di piombo
4. Rilavorabile

Le limitazioni includono:

1. Impossibile misurare lo spessore
2. Possibilità di causare problemi ICT
3. Non adatto per PTH
4. Richiede un trattamento sensibile

Oro per immersione al nichel chimico [ENIG]

Questa finitura contiene doppi strati di uno strato metallico di oro su nichel. I vantaggi di ENIG consistono nel fatto che garantisce che le superfici siano piane, durevoli, non contenga componenti di piombo ed è adatto per fori passanti placcati. Alcune limitazioni includono:

1. Tecnica complessa
2. Non è rilavorabile
3. costoso
4. Può subire danni da ET
5. Perdita di segnale

Nichel chimico Electroless Palladio Immersione Oro [ENEPIG]

Si tratta di un rivestimento metallico a triplo strato di oro, palladio e nichel. I vantaggi includono:

1. Produce una finitura estremamente piatta
2. Legabile con filo
3. Nessun rischio di corrosione
4. I giunti di saldatura sono eccellenti
5. Durevole
6. Nessun componente di piombo

I demeriti comportano:

1. Limiti durante l'elaborazione
2. costoso
3. Limitazioni relative alla rilavorazione

Placato in oro

Questo ha uno strato placcato in oro sopra il rivestimento barriera in nichel. I vantaggi sono che non ha piombo ed è durevole. Alcune limitazioni includono:

1. Demarcazione
2. Implica l'uso di resist
3. costoso
4. La placcatura è necessaria

Quali sono alcuni vantaggi dell'utilizzo di rame pesante durante la realizzazione di PCB in rame misto?

Alcuni dei vantaggi includono:

• Più resistenza alle sollecitazioni termiche
• Disponibile trasformatore planare ad alta densità
• Maggiore resistenza meccanica nei fori passanti placcati e nei connettori da cantiere
• Utilizzare materiali speciali a pieno regime senza guasti del circuito
• Un'elevata capacità di trasporto di corrente
• Dimensioni ridotte dei prodotti grazie all'incorporazione di rame misto all'interno di strati circuitali simili
• Dissipatori di calore a bordo placcati direttamente sulla superficie di PCB in rame misti che utilizzano piani di rame

Quali sono gli usi dei PCB in rame misto?

I PCB in rame misto trovano la loro applicazione nei seguenti settori:

• Centrali di alimentazione
• Sistemi di amplificazione di potenza
• Dispositivi di dissipazione del calore
• Convertitori di potenza
• Strumenti di saldatura
• Dispositivi elettronici di potenza
• Quadri di distribuzione dell'energia
• Trasformatori planari
• Schede solari
• Sistemi di distribuzione ad alta potenza
• Alimentatori del sistema radar
• Unità di controllo delle armi
• Unità di distribuzione dell'energia per autoveicoli
• Unità di carica della batteria

Come puoi eliminare il rame indesiderato dal PCB in rame misto durante il processo di fabbricazione?

Quando realizzi un PCB in rame misto, attaccherai un foglio di substrato in rame alla scheda. I produttori quindi formano circuiti eliminando il rame e lasciando tracce di rame. Questa è nota come tecnica sottrattiva ed esistono metodi additivi per il rame misto multistrato PCBS. Esistono vari tipi di tecniche sottrattive che è possibile utilizzare durante la creazione di PCB in rame misto. Questi includono quanto segue:

• Serigrafia
• Fresatura PCB
• Fotoincisione

Quali problemi possono causare il guasto di un PCB in rame misto?

Alcuni di questi problemi, che puoi risolvere, includono quanto segue:

• trappole acide
• Silvers
• Termiche affamate
• Pastiglie con lacune
• Cattivi anelli anulari

I PCB in rame misto devono essere conformi agli standard di qualità internazionali?

Sì, questi standard garantiscono che la scheda sia sicura per l'uso e soddisfi gli standard richiesti. Questi standard includono:

• UL
• CE
• RoHS
• IATF16949
• ISO 9001 e ISO 14001

Come è possibile eseguire la stampa serigrafica su PCB in rame misto?

Sì, alcuni metodi di stampa serigrafica che puoi applicare comportano quanto segue:

• Imaging fotografico liquido [LPI]
• Serigrafia manuale
• Stampa diretta legenda [DLP]

Quali processi è possibile utilizzare per posizionare componenti elettrici su PCB in rame misto?

I processi che puoi utilizzare includono quanto segue:

• Tecnologia a foro passante

Questo metodo prevede l'inserimento del cavo delle parti elettroniche nei fori preforati all'interno del PCB misto di rame. Successivamente, salderai il cavo sui pad utilizzando un saldatore o una tecnica di saldatura ad onda.

• Tecnologia a montaggio superficiale

Questo metodo prevede l'utilizzo di una macchina automatica per posizionare con precisione i componenti elettrici sulla superficie del PCB in rame misto.

Cosa influenzerà il prezzo del PCB in rame misto?

Questi includono:

• Scelta del materiale

I materiali utilizzati durante la fabbricazione dei PCB influiranno sul loro prezzo. Alcuni fattori che influenzeranno il materiale per la tua applicazione includono:

1. Il trasferimento di calore
2. Affidabilità termica
3. Affidabilità della temperatura
4. Prestazione del segnale
5. Proprietà meccaniche

• Grandezza

I PCB più piccoli richiedono meno parti, quindi il costo di produzione sarà basso rispetto ai PCB più grandi che richiedono più parti.

• Numero di strato

I PCB in rame misto multistrato costano più dei PCB in rame misto a lato singolo o doppio.

• Finitura superficiale

Le finiture superficiali di alta qualità e durevoli aumenteranno il costo di produzione del PCB.

• Dimensioni del foro

Praticare più fori nel PCB richiede più lavoro, soprattutto se è impegnativo, e ti costerà di più.

• Spessore

Un PCB spesso ha un prezzo elevato rispetto alle versioni più sottili.

• Personalizzazione

Se hai bisogno che i produttori includano funzionalità speciali, finirai per spendere di più.

Come garantirete che i PCB in rame misto siano di buona qualità?

Esistono vari metodi di test che è possibile applicare per garantire che i PCB misti in rame siano di buona qualità. Alcune delle principali tecniche di test includono quanto segue:

• Test funzionali
• Test in circuito [ICT]
• Ispezione ottica automatizzata [AOI]
• Test con sonda volante
• Esame ai raggi X
• Test di burn-in

Quali sono alcune proprietà elettriche di un PCB in rame misto?

Questi includono:

• resistività superficiale
• Permittività relativa
• Costante dielettrica
• Fattore di dissipazione
• Resistività di volume
• Forza elettrica

Riesci a trovare PCB in rame misti in diversi colori?

Sì, sono disponibili in diversi colori come:

• Rosso
• Green
• Blu
• Nero
• White
• Giallo

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