¿Qué es PCB de cobre pesado?
Como su nombre indica, las placas de circuito impreso de cobre grueso (Heavy Copper PCB) presentan capas de cobre más gruesas que las placas estándar. Normalmente, el grosor de la capa de cobre en las placas estándar oscila entre 1 y 2 onzas, mientras que en las placas de cobre grueso puede superar las 3 onzas. Esta tecnología proporciona una mayor capacidad de conducción de corriente y resistencia mecánica, lo que la convierte en una opción muy utilizada en productos electrónicos de alto voltaje, alta corriente y entornos extremos.
PCBAndAssembly es un fabricante de PCB de cobre grueso de confianza a nivel mundial, con más de 18 años de experiencia en la fabricación de placas de circuitos multicapa. Nos especializamos en PCB de cobre grueso que admiten un alto flujo de corriente, disipación térmica avanzada y una gran fiabilidad mecánica.
Nuestra capacidad de fabricación de PCB de cobre grueso incluye espesores de cobre de hasta 1000 μm (≈28 oz) en capas internas y externas, grabado de precisión y recubrimiento por etapas para un control preciso de la acumulación de capas. Utilizamos técnicas avanzadas de recubrimiento por etapas y grabado diferencial para lograr estas gruesas capas de cobre manteniendo perfiles de borde limpios.
Fabricamos placas de circuitos impresos de cobre de 2 a 16 capas mediante procesos de fabricación integrales que incluyen núcleos unidos con preimpregnados, laminación con lámina de cobre, chapado de cobre de alta velocidad y grabado de desviación para una formación óptima del conductor.
Especificaciones técnicas y capacidades:
- Opciones de espesor de cobre de hasta 1000 μm (≈28 oz)
- Admite paneles de hasta 22.5 × 47.2 pulgadas y una relación de aspecto de 40:1.
- Las opciones de sustrato incluyen FR4, FR4 de alta Tg, PTFE, aluminio y cerámica para un bajo CTE y estabilidad a altas temperaturas.
Ofrecemos soporte para una amplia gama de sustratos, incluidos FR4, aluminio, cerámica y PTFE, diseñados para una alta estabilidad de Tg, bajas pérdidas dieléctricas y una mínima discrepancia en el coeficiente de expansión térmica (CTE).
Control de calidad y pruebas: Cada placa de circuito impreso de cobre se somete a una validación exhaustiva que incluye inspección óptica automatizada (AOI), inspección por rayos X para verificar la integridad de las vías y las almohadillas, pruebas de control de impedancia para comprobar el rendimiento de la señal en las capas conductoras de cobre y validación eléctrica. Todas las placas cumplen con los requisitos de IPC-6012 Clase 2/3, RoHS e ISO 9001/13485/14001, con trazabilidad completa.
Ya sea para electrónica de potencia, automatización industrial o vehículos eléctricos, nuestras placas de circuito impreso de cobre grueso están diseñadas para soportar altas cargas de corriente y ofrecer una disipación de calor excepcional durante ciclos térmicos prolongados.
¿Por qué utilizar PCB de cobre pesado?
El cobre es un material con alta conductividad eléctrica (58.5 MS/m) y baja resistencia (1.68 μΩ·cm).
Las placas de circuito impreso estándar suelen fallar en condiciones de alta tensión. Los ingenieros eligen el cobre grueso principalmente para salvar la brecha entre los circuitos complejos y las exigencias de potencia extremas.
Ventajas de la PCB de cobre pesado
Fiabilidad mejorada de los componentes electrónicos
- Alta conductividad térmica y eléctrica: Los PCB de cobre pesado ofrecen una excelente conductividad térmica y eléctrica, disipando y conduciendo el calor de manera efectiva para evitar que los componentes se quemen debido a la concentración de calor.
- AplicacionesAdecuado para sistemas de gestión de energía, LED de alta potencia, sistemas de control industrial y electrónica automotriz donde se requiere alta fiabilidad.
Resistencia a la Corrosión:
- Capa protectora: Los PCB de cobre pesado pueden formar una fina capa de óxido de cobre en el aire, lo que proporciona protección adicional contra la corrosión y extiende la vida útil del PCB.
- Aplicaciones: Ideal para dispositivos expuestos a entornos hostiles, como equipos eléctricos para exteriores, equipos marinos y equipos químicos.
Resistencia a altas temperaturas y estabilidad térmica
- Estabilidad: Los PCB de cobre pesado mantienen sus propiedades físicas y químicas en ambientes de alta temperatura y no son propensos a descomponerse o dañarse.
- Aplicaciones: Adecuado para aplicaciones en entornos de alta temperatura, como equipos aeroespaciales, sistemas de gestión de baterías de vehículos eléctricos y amplificadores de alta potencia.
Transmisión de señal eficiente
- Baja resistividad: El uso de cobre pesado como capa conductora proporciona baja resistividad y excelente conductividad, lo que permite la transmisión de señales de alta velocidad y reduce la pérdida de señal.
- Aplicaciones: Adecuado para equipos de comunicación de alta velocidad, placas base de servidores y aplicaciones de RF de alta frecuencia.
Blindaje Electromagnético
- Rendimiento de blindaje superior: Los PCB de cobre pesado tienen excelentes capacidades de blindaje electromagnético. Su alta conductividad les permite reflejar y absorber eficazmente ondas electromagnéticas, reduciendo la interferencia electromagnética (EMI).
- Aplicaciones: Ideal para dispositivos sensibles a interferencias electromagnéticas, como equipos médicos, dispositivos de comunicación e instrumentos de medición de precisión.
Maquinabilidad y alta resistencia mecánica
- Facilidad de procesamiento: El cobre pesado tiene buena ductilidad y flexibilidad, lo que facilita su procesamiento en varias formas y tamaños.
- Alta resistencia mecánica: Los PCB de cobre pesado proporcionan suficiente resistencia mecánica, ofrecen una buena protección física y evitan daños durante la operación y el uso.
- Aplicaciones: Adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica y estructuras complejas, como equipos militares, maquinaria pesada y grandes equipos industriales.
¿Cuáles son las consideraciones de diseño?
¿Para placas de circuito impreso de cobre grueso?
El diseño de placas de circuito impreso (PCB) con alto contenido de cobre exige precisión en los ámbitos eléctrico, térmico y mecánico, debido a los desafíos únicos que presentan los espesores de cobre, que oscilan entre 105 μm y 700 μm. Una planificación adecuada garantiza la fiabilidad bajo cargas de alta corriente y ciclos térmicos agresivos, al tiempo que se mantiene la facilidad de fabricación.
Espacio y ancho de pista: El espacio mínimo comienza en 6 mils para cobre de 105 μm, aumentando con el grosor para evitar la ruptura dieléctrica y los cortocircuitos. Para cobre de 210 μm, el espacio puede necesitar superar los 27 mils, con anchos de pista mínimos de 12 a 25 mils según la capacidad de corriente requerida y las directrices IPC-2221.
Material del sustrato y estabilidad térmica: Para garantizar la estabilidad bajo carga térmica, seleccione materiales base con una temperatura de transición vítrea (Tg) elevada (>130 °C), como FR4-TG170+, PTFE o cerámica. Estos materiales también deben presentar bajos coeficientes de dilatación térmica (<17 ppm/°C) para evitar la fractura de trazas o la delaminación por desajuste de dilatación durante la soldadura y el funcionamiento.
Distribución y niveles de llenado de cobre: Mantenga un llenado uniforme de cobre en todas las capas para reducir la tensión mecánica y evitar la deformación del eje Z o la delaminación inducida por huecos durante los ciclos de prensado. Utilice técnicas de equilibrado de cobre y evite grandes áreas abiertas o agrupaciones de trazas muy localizadas.
Selección de preimpregnados y laminados: Utilice preimpregnados con flujo de resina optimizado y adaptados al volumen de cobre para garantizar una laminación sin huecos y una adhesión entre capas óptima, especialmente en apilamientos con más de 6 oz de cobre. Las herramientas de simulación pueden ayudar a calcular el contenido óptimo de resina y los parámetros del ciclo de prensado.
Control del proceso de galvanoplastia: Ajuste los parámetros de galvanoplastia, como el tiempo de permanencia y la densidad de corriente, para lograr una acumulación uniforme de cobre en capas internas y externas gruesas. Se recomienda la galvanoplastia por etapas o por pulsos para depósitos de más de 4 onzas de cobre por capa.
Aplicación de máscara de soldadura: Utilice una máscara de soldadura gruesa (>25 μm de película seca) para reforzar los bordes del mosaico, reducir la entrada de fundente y prevenir la erosión mecánica en los límites de las características de cobre, lo cual es especialmente importante en placas con alta exposición a vibraciones.
Optimización de la trayectoria térmica: Implemente vías térmicas, planos de cobre y núcleos de disipación de calor para controlar ΔT bajo cargas de corriente continua. Una selección adecuada de la capa de cobre y una densidad de vías térmicas óptima pueden reducir significativamente la resistencia térmica entre la unión y el ambiente.
Pautas de diseño de PCB de cobre pesado
Antes de finalizar el diseño, ajuste el espesor base del cobre a los requisitos térmicos y de corriente de su aplicación. Estos son valores de referencia para el espaciado, el ancho de la trayectoria y la pérdida de material asociados con diferentes espesores de cobre.
| Criterios | 105 micras | 140 micras | 175 micras | 210 micras |
| Pérdida (milésimas de pulgada/mm) | 3 / 0.08 | 5 / 0.13 | 6 / 0.15 | 7 / 0.18 |
| Espaciado mínimo (milésimas de pulgada) | 13 | 15 | 20 | 27 |
| Ancho mínimo de trazado (milésimas de pulgada) | 12 | 14 | 18 | 25 |
Tabla de capacidades de fabricación de PCB de cobre
PCBAndAssembly es un fabricante de PCB altamente cualificado, capaz de desarrollar y producir PCB de cobre grueso de calidad superior. Ofrecemos un servicio de fabricación de PCB de cobre grueso con espesores de hasta 15 oz (525 μm). Consulte nuestras capacidades en la siguiente tabla:
| Elemento | Capacidad |
| Grado de calidad | Estándar IPC 2 |
| Número de capas | 2 - 24 capas |
| ordene la cantidad | 1pc - 10000 + piezas |
| Tiempo de construcción | 2 días - 5 semanas |
| Material | FR-4 Tg estándar 140 ° C, FR4-Tg alto 170 ° C |
| Tamaño del tablero | Mínimo 6 mm x 6 mm | Máximo 457 mm x 610 mm |
| Espesor del tablero | 0.6 mm – 6.5 mm |
| Peso máximo de cobre de la capa exterior (acabado) | 15oz |
| Peso máximo de cobre de la capa interior | 12oz |
| Seguimiento / espaciado mínimo | Para capas externas: 4 oz Cu 9mil / 9mil 5 oz Cu 11mil / 11mil 6 oz Cu 13mil / 13mil 12 oz Cu 20mil / 32mil 15oz Cu 32mil/40milPara capas internas: 4 oz Cu 8mil / 12mil 5 oz Cu 10mil / 14mil 6 oz Cu 12mil / 16mil 12 oz Cu 20mil / 32mil |
| Lados de la máscara de soldadura | Según el archivo |
| Color de la máscara de soldadura | Verde, blanco, azul, negro, rojo, amarillo |
| Lados de serigrafía | Según el archivo |
| Color de la serigrafía | Blanco, negro, amarillo |
| Acabado de la superficie | HASL - Nivelación de soldadura por aire caliente HASL sin plomo - RoHS ENIG - Níquel no electrolítico / Oro de inmersión - RoHS |
| Anillo anular mínimo | 6 mil |
| Diámetro mínimo del orificio de perforación | 10 mil |
| Otras técnicas | Dedos de oro Vias ciegas / enterradas |
