Ciężka miedziana płytka |Gruba miedź |Wykończenie powierzchni PCB z miedzi

W świecie płytek drukowanych (PCB) wybór wykończenia powierzchni ma kluczowe znaczenie dla ogólnej wydajności i trwałości urządzeń elektronicznych.Obróbka powierzchni zapewnia powłokę ochronną, która zapobiega utlenianiu, poprawia lutowność i zwiększa niezawodność elektryczną płytki PCB.Jednym z popularnych typów płytek PCB jest gruba miedziana płytka PCB, znana ze swojej zdolności do wytrzymywania dużych obciążeń prądowych i zapewniania lepszego zarządzania temperaturą.Jednakże,często pojawiającym się pytaniem jest: czy grube miedziane płytki PCB mogą być produkowane z różnymi wykończeniami powierzchni?W tym artykule omówimy różne opcje wykończenia powierzchni dostępne dla grubych miedzianych płytek PCB oraz kwestie związane z wyborem odpowiedniego wykończenia.

1. Dowiedz się o PCB z ciężkiej miedzi

Przed zagłębieniem się w opcje wykończenia powierzchni należy zrozumieć, czym jest gruba miedziana płytka PCB i jej specyficzne cechy.Ogólnie rzecz biorąc, płytki PCB o grubości miedzi większej niż 3 uncje (105 µm) są uważane za grube miedziane płytki PCB.Płytki te są zaprojektowane do przenoszenia wysokich prądów i wydajnego rozpraszania ciepła, co czyni je odpowiednimi do zastosowań w energoelektronice, motoryzacji, lotnictwie i innych urządzeniach o dużych wymaganiach energetycznych.Grube miedziane płytki PCB zapewniają doskonałą przewodność cieplną, wyższą wytrzymałość mechaniczną i niższy spadek napięcia niż standardowe płytki PCB.

2. Znaczenie obróbki powierzchni w produkcji ciężkich płytek miedzianych:

Przygotowanie powierzchni odgrywa kluczową rolę w ochronie ścieżek i pól miedzianych przed utlenianiem oraz zapewnia niezawodne połączenia lutowane.Działają jako bariera pomiędzy odsłoniętą miedzią a elementami zewnętrznymi, zapobiegając korozji i utrzymując zdolność lutowania.Dodatkowo wykończenie powierzchni pomaga zapewnić płaską powierzchnię do umieszczania komponentów i procesów łączenia drutów.Wybór odpowiedniego wykończenia powierzchni grubych miedzianych płytek PCB ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji ich wydajności i niezawodności.

3. Opcje obróbki powierzchni PCB z ciężkiej miedzi:

Poziomowanie lutu na gorące powietrze (HASL):
HASL to jedna z najbardziej tradycyjnych i opłacalnych metod obróbki powierzchni PCB.W procesie tym płytkę PCB zanurza się w kąpieli roztopionego lutowia, a nadmiar lutowia usuwa się za pomocą noża z gorącym powietrzem.Pozostały lut tworzy grubą warstwę na powierzchni miedzi, chroniąc ją przed korozją.Chociaż HASL jest powszechnie stosowaną metodą obróbki powierzchni, nie jest to najlepszy wybór w przypadku grubych miedzianych płytek PCB ze względu na różne czynniki.Wysokie temperatury robocze występujące w tym procesie mogą powodować naprężenia termiczne grubych warstw miedzi, powodując wypaczenie lub rozwarstwienie.
Bezprądowe złocenie zanurzeniowe w niklu (ENIG):
ENIG jest popularnym wyborem do obróbki powierzchni i jest znany ze swojej doskonałej spawalności i odporności na korozję.Polega na osadzeniu cienkiej warstwy niklu bezprądowego, a następnie nałożeniu warstwy złota immersyjnego na powierzchnię miedzi.ENIG ma płaskie, gładkie wykończenie powierzchni, dzięki czemu nadaje się do elementów o drobnej podziałce i łączenia złotym drutem.Chociaż ENIG może być stosowany na grubych miedzianych płytkach drukowanych, niezwykle ważne jest uwzględnienie grubości warstwy złota, aby zapewnić odpowiednią ochronę przed wysokimi prądami i skutkami termicznymi.
Bezprądowe niklowanie Bezprądowe złoto zanurzeniowe w palladzie (ENEPIG):
ENEPIG to zaawansowana obróbka powierzchni, która zapewnia doskonałą lutowność, odporność na korozję i zdolność łączenia przewodów.Polega na osadzeniu warstwy niklu bezprądowego, następnie warstwy palladu bezprądowego i na koniec warstwy złota immersyjnego.ENEPIG oferuje doskonałą trwałość i może być nakładany na grube miedziane PCB.Zapewnia wytrzymałe wykończenie powierzchni, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających dużej mocy i komponentów o drobnej podziałce.
Cyna zanurzeniowa (ISn):
Cyna zanurzeniowa to alternatywna metoda obróbki powierzchni grubych miedzianych płytek PCB.Zanurza płytkę drukowaną w roztworze na bazie cyny, tworząc cienką warstwę cyny na powierzchni miedzi.Cyna zanurzeniowa zapewnia doskonałą lutowność, płaską powierzchnię i jest przyjazna dla środowiska.Jednakże przy stosowaniu cyny zanurzeniowej na grubych miedzianych płytkach drukowanych należy dokładnie kontrolować grubość warstwy cyny, aby zapewnić odpowiednią ochronę przed utlenianiem i przepływem wysokiego prądu.
Organiczny środek konserwujący lutowność (OSP):
OSP to obróbka powierzchniowa, która tworzy ochronną powłokę organiczną na odsłoniętych powierzchniach miedzianych.Ma dobrą lutowność i jest opłacalny.OSP nadaje się do zastosowań o małej i średniej mocy i może być stosowany na grubych miedzianych płytkach drukowanych, o ile spełniona jest obciążalność prądowa i wymagania dotyczące rozpraszania ciepła.Jednym z czynników, które należy wziąć pod uwagę podczas stosowania OSP na grubych miedzianych płytkach PCB, jest dodatkowa grubość powłoki organicznej, która może mieć wpływ na ogólną wydajność elektryczną i termiczną.

4. Rzeczy do rozważenia przy wyborze wykończenia powierzchni PCB z grubej miedzi: Wybierając wykończenie powierzchni dla PCB z grubej miedzi

Na miedzianej płytce drukowanej należy wziąć pod uwagę kilka czynników:

Obecna nośność:
Grube miedziane płytki PCB są stosowane głównie w zastosowaniach wymagających dużej mocy, dlatego niezwykle istotny jest wybór wykończenia powierzchni, które wytrzyma duże obciążenia prądowe bez znacznego oporu lub przegrzania.Opcje takie jak ENIG, ENEPIG i cyna zanurzeniowa są ogólnie odpowiednie do zastosowań wysokoprądowych.
Zarządzanie ciepłem:
Gruba miedziana płytka drukowana znana jest z doskonałej przewodności cieplnej i możliwości rozpraszania ciepła.Wykończenie powierzchni nie powinno utrudniać przenoszenia ciepła ani powodować nadmiernych naprężeń termicznych warstwy miedzi.Obróbki powierzchniowe, takie jak ENIG i ENEPIG, mają cienkie warstwy, które często korzystnie wpływają na zarządzanie ciepłem.
Lutowalność:
Wykończenie powierzchni powinno zapewniać doskonałą lutowność, aby zapewnić niezawodne połączenia lutowane i prawidłowe funkcjonowanie elementu.Opcje takie jak ENIG, ENEPIG i HASL zapewniają niezawodną lutowność.
Kompatybilność komponentów:
Należy wziąć pod uwagę zgodność wybranego wykończenia powierzchni z konkretnymi komponentami, które mają zostać zamontowane na płytce PCB.Elementy o drobnej podziałce i łączenie drutem złotym mogą wymagać obróbki powierzchniowej, takiej jak ENIG lub ENEPIG.
Koszt:
Koszt jest zawsze ważnym czynnikiem przy produkcji płytek PCB.Koszt różnych obróbek powierzchni różni się w zależności od takich czynników, jak koszt materiału, złożoność procesu i wymagany sprzęt.Oceń wpływ wybranych wykończeń powierzchni na koszty bez pogarszania wydajności i niezawodności.

Grube miedziane płytki PCB oferują wyjątkowe zalety w zastosowaniach wymagających dużej mocy, a wybór odpowiedniego wykończenia powierzchni ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji ich wydajności i niezawodności.Chociaż tradycyjne opcje, takie jak HASL, mogą nie być odpowiednie ze względu na problemy termiczne, można rozważyć obróbkę powierzchni, taką jak ENIG, ENEPIG, cyna zanurzeniowa i OSP, w zależności od konkretnych wymagań.Przy wyborze wykończenia grubych miedzianych płytek PCB należy dokładnie ocenić takie czynniki, jak obciążalność prądowa, zarządzanie temperaturą, lutowność, kompatybilność komponentów i koszt.Dokonując mądrych wyborów, producenci mogą zapewnić pomyślną produkcję i długoterminową funkcjonalność grubych miedzianych płytek PCB w różnych zastosowaniach elektrycznych i elektronicznych.