PCB de cobre misto

Provavelmente, você tem alguma dúvida sobre PCB de cobre misto. Uma razão pela qual este guia explora tudo o que você precisa saber sobre PCB de cobre misto - desde recursos, tipo de material, aplicações até opções de acabamento de superfície, apenas para mencionar alguns. Continue lendo para aprender mais.

Por que você usará cobre em PCB de cobre misto?

PCBs de cobre misto encontram sua aplicação em vários dispositivos eletrônicos e garantem que permaneçam funcionais. Isso os torna uma parte importante dos dispositivos eletrônicos, pois também são duráveis ​​e compactos e garantem a transferência de sinal adequada. PCBs de cobre mistos contêm várias camadas, mas um elemento vital que você usa ao fabricar essas placas é o cobre. PCB de cobre mistoAqui estão algumas razões pelas quais o cobre é adequado ao fazer PCBs de cobre mistos:

Condutor Adequado

O material de cobre é um bom condutor de eletricidade e calor, melhorando assim a transferência de calor dentro do PCB de cobre misto. Caso contrário, tal tensão pode causar microfratura, resultando na falha da placa. A condutividade elétrica adequada aumentará a transmissão do sinal sem qualquer perda de eletricidade.

Eficiente

Os fabricantes de PCB de cobre misto precisam usar uma pequena quantidade de cobre, pois é um condutor adequado. Isso significa que você pode usar uma pequena quantidade de cobre e obter o resultado desejado.

Resistência térmica

O cobre tem uma resistência térmica adequada e capacidade de transporte de corrente, aumentando assim a confiabilidade da eletrônica. Além disso, essa resistência o torna funcional mesmo em situações climáticas adversas, como altas temperaturas. Isso também aumentará a resistência mecânica do furo passante e do ponto de contato.

Transferência de calor

Como o cobre é eficiente na transferência de calor, você pode instalar dissipadores de calor diretamente na superfície de placas de circuito impresso de cobre misto. Além disso, você pode construir uma parte com peças de energia que produzem calor e o outro lado com cobre, que atuará como dissipadores de calor. Ambos os cenários permitem reduzir a montagem de dispositivos eletrônicos e, por sua vez, reduzir os preços de fabricação.

Quais são os tipos de PCB de cobre misto?

Os exemplos de PCBs de cobre mistos presentes no mercado hoje incluem o seguinte:

PCB de cobre misto de face única

Esta versão contém uma camada de substrato e o cobre misturado protegerá uma face do substrato. PCB de cobre misto de um lado tem um lado contendo as partes elétricas e o outro lado tem os circuitos. Além disso, os PCBs de cobre mistos de um lado são econômicos para todos os tipos de PCBs de cobre mistos. PCB de cobre misto de um lado

PCB de cobre misto de dupla face

Esta versão tem duas camadas de substrato, ao contrário do PCB de cobre misto de um lado. Essas duas camadas de substrato têm revestimentos condutores de camadas de metal com os componentes presos a ambos os lados. Além disso, PCB de cobre misto de dupla face é mais usado do que PCB de cobre misto de face única. Os orifícios no PCB de cobre misto de dupla face operam conectando um lado da placa ao outro. Além disso, você pode usar a tecnologia de montagem em superfície ou a tecnologia thru-hole para executar esta tarefa. PCB de cobre misto de dupla faceTecnologia de montagem em superfície permite anexar componentes diretamente à superfície do PCB de cobre misto. Este tipo não usa fios e economiza espaço. Tecnologia Thru-hole envolve o uso de fios para conectar os componentes na placa depois de passá-los por meio de furos pré-perfurados.

PCB de cobre misto multicamada

Esta é uma versão do PCB de cobre misto que contém 3 ou mais camadas em sua construção. Além disso, eles realizarão mais operações em oposição ao PCB de cobre misto de dupla face. O PCB de cobre misto multicamada possui vários materiais de substrato que são separados com substâncias isolantes. Em termos de espaço disponível que você pode economizar, o PCB de cobre misto multicamada pode economizar mais espaço do que o PCB de cobre misto de dupla face. PCB de cobre misto multicamadaÉ possível encontrar PCB de cobre misto multicamadas com 10 ou mais camadas.

PCB de cobre misto rígido

Esta forma de PCB de cobre misto não pode dobrar ou dobrar, pois possui uma estrutura rígida. O material que você usará ao fabricar este PCB é fibra de vidro. PCB de cobre misto rígido

PCB de cobre misto flexível

O material do substrato que você usará nesta versão do PCB de cobre misto é flexível. Isso significa que você pode dobrar ou dobrar esta placa permitindo que ela caiba em vários lugares dentro de dispositivos eletrônicos. PCB de cobre misto flexívelAlém disso, eles têm vários benefícios sobre o PCB de cobre misto rígido e custarão menos.

PCB de cobre misto rígido-flexível

Esta versão contém as características de um PCB de cobre misto rígido e flexível. Além disso, com esta versão, você pode montar a parte rígida da prancha na parte flexível. PCB de cobre misto rígido flexívelEsse recurso prova ser um desafio com outros tipos de PCBs de cobre mistos.

Qual cobre é adequado para uso ao fazer PCB de cobre misto?

Os sinais viajarão pelos caminhos de cobre dentro de um PCB de cobre misto. Além disso, outros fatores de projeto são importantes quando se trata de retransmitir esses sinais. Por esse motivo, é importante não negligenciar nenhum desses elementos. Um elemento importante é a qualidade e o tipo de cobre que você usará e como ele irá aderir à camada dielétrica do PCB. Existem dois tipos de folhas de cobre que você usará ao fabricar PCBs de cobre mistos. Estes são cobre eletrodepositado [ED] e cobre laminado recozido [RA]. A fabricação de cobre recozido laminado começa com a passagem de lingotes de cobre puro por vários métodos de laminação. Isso produzirá uma espessura de folha de cobre adequada para sua aplicação. Ao fabricar cobre eletrodepositado, você colocará o cobre dentro de um tambor. A velocidade de rotação desses tambores determinará a espessura da folha de cobre. Isso significa que levará muito tempo quando você preferir fazer folhas de cobre mais grossas. O lado em contato com o tambor é liso, enquanto o lado oposto é áspero. Além disso, o processo de corrosão ocorre de maneira diferente, pois ambos os cobres têm estruturas de grãos variadas. Aqui estão alguns outros recursos de comparação desses dois tipos de cobre:

Aparência

O cobre eletrodepositado tem uma aparência vermelha enquanto o cobre recozido laminado tem uma aparência amarelada.

rugosidade da superfície

A superfície voltada para a solução de cobre eletrodepositado é mais rugosa. No entanto, ambas as superfícies do cobre recozido laminado são quase iguais e muito mais lisas do que as do cobre eletrodepositado.

Properties

O cobre eletrodepositado é muito robusto mecanicamente. Além disso, o cobre ED pode apresentar rachaduras por estresse térmico em condutores mais estreitos devido a um processo de ciclagem térmica mais rápido. Além disso, o cobre ED apresenta maior resistência à tração e alongamento antes de começar a quebrar. Além disso, à medida que a rugosidade do cobre ED aumenta, haverá um aumento na perda do condutor, afetando negativamente a perda de inserção. No entanto, com o cobre recozido laminado, ele exibirá maior resistência a trincas de condutores originadas por estresse térmico. Isso prova ser fundamental em áreas onde o choque térmico é uma preocupação. Além disso, o cobre RA tem um melhor alongamento elástico antes de atingir a deformação permanente. Ele também irá melhorar a definição de gravações em circuitos finos e de alta frequência.

Aplicativo

O cobre eletrodepositado é adequado para uso em áreas onde o estresse mecânico é um fator importante. O cobre recozido laminado é adequado para uso de alta frequência.

Como você projetará um PCB de cobre misto?

Nesta era moderna, existem várias abordagens de design ao lidar com PCBs de cobre mistos. Isso significa que um fabricante pode decidir usar um método que outro fabricante pode deixar de usar. Aqui estão alguns estágios importantes que você usará ao projetar PCBs de cobre mistos:

Usando um software

Isso envolve o uso de software de design para fazer esquemas do PCB de cobre misto. Existem diferentes tipos de software de design para você usar, e alguns deles incluem Eagle, CAD, etc.

Gerando Filme

Depois de finalizar o projeto de layout de PCB de cobre misto, você gerará o filme.

Selecionando Matérias-Primas

PCBs de cobre misturados acessíveis usam papel fenólico que você unirá com folha de cobre para uso em dispositivos eletrônicos simples. Além disso, a espessura do laminado revestido de cobre tem um valor de aproximadamente 0.059 com PCB de face dupla ou face única.

Furos de perfuração

Isso envolve o uso de brocas e uma máquina para fazer furos no PCB de cobre misto. Além disso, você pode usar uma máquina manual ou uma máquina CNC. As máquinas manuais são manuais, enquanto as máquinas CNC são automáticas e executarão a tarefa assim que você definir os parâmetros de perfuração corretos.

Corrigindo imagens

Uma das melhores maneiras que você pode usar ao imprimir layouts no PCB de cobre misto é usar impressoras a laser. As etapas que você realizará aqui implicam:

1. Colocando uma camada de cobre limpo em impressoras
2. Armazenando o filme de layout de design no computador
3. Usando a impressora a laser para fazer as impressões do design

Gravura e decapagem

Aqui, você usará várias substâncias químicas para remover o cobre excedente ou indesejado do PCB de cobre misto.

ensaio

Depois de concluir as etapas acima, você precisa testar a funcionalidade do PCB de cobre misto. Existem diferentes maneiras de realizar esses testes, como inspeção óptica automatizada, inspeção por raios-X, etc.

Como você pode garantir o equilíbrio adequado de cobre ao projetar PCB de cobre misto?

Ao realizar o empilhamento do projeto, recomenda-se colocar a camada central com a espessura máxima de cobre. Depois disso, continue equilibrando as outras camadas até que correspondam à camada oposta do espelho. Esta ação é adequada, pois permitirá eliminar o efeito batata frita. Quando o PCB de cobre misto contém grandes áreas de cobre, é aconselhável não projetá-los como planos sólidos, mas como quadros. Isso ajuda a eliminar incompatibilidades de densidade de cobre dentro dessa camada. Além disso, minimizará muito os problemas com torções e arcos. Além disso, certifique-se de colocar simetricamente os planos de energia durante o empilhamento. Além disso, certifique-se de usar uma quantidade igual de peso de cobre em cada plano de energia. O equilíbrio de cobre é vital para os planos de sinal/potência, núcleo e camadas pré-impregnadas dentro do PCB de cobre misto. Quando o cobre estiver em proporção uniforme dentro dessas camadas, você manterá todo o equilíbrio de cobre dentro do PCB de cobre misto. Para equilibrar uma quantidade excessiva de cobre em uma determinada área, preencha a área simetricamente oposta com grades de cobre. Além disso, as minúsculas grades de cobre não se conectam a redes, portanto, não interferem na funcionalidade. Além disso, certifique-se de que a impedância do PCB ou a integridade do sinal não sofram nenhum impacto ao conduzir este método de balanceamento de cobre.

Que software você pode usar ao fazer um PCB de cobre misto?

Um software de design de PCB de cobre misto permite que você traga a placa para o espaço físico. Ele permite que você combine a colocação de componentes e o roteamento que garante a condutividade elétrica. Alguns dos Software de design PCB você pode usar para este fim implica o seguinte:

• Artista PCB
• Pad2pad
• Dip Trance
• Ultraboard
• XCircuito
• Criador de circuitos
• Ou CAD
• PCBWeb
• Altium Designer 17
• PCBs Eagle
• PCB do SOLIDWORKS
• BSch3V
• Gerbv
• Design Spark PCB
• KICad EDA
• PCB grátis
• PCB123
• Zenit PCB
• AUSPÍCIO
• CircuitStudio

Que problemas de alinhamento mecânico podem acontecer quando você tem uma distribuição de cobre mista desigual em seu PCB?

A existência de distribuição desigual de cobre durante a fabricação de PCB de cobre misto pode resultar no seguinte:

Arco

Isso ocorre quando o PCB de cobre misto experimenta curvaturas cilíndricas ou esféricas, enquanto todos os quatro cantos mantêm seu plano.

Deformar

Isso acontece quando há uma alteração não intencional na forma do PCB de cobre misto. Quando o processo de fabricação tem altos níveis de pressão e temperatura, isso pode fazer com que o PCB de cobre misturado se deforme. O empenamento também é conhecido como efeito batata frita na fabricação de placas de circuito impresso.

Torção

Isso acontece quando um canto, fora do mesmo plano que os outros três, sofre um deslocamento vertical. Quando ocorre o empenamento, as juntas e traços de solda sofrem tensões que danificam o PCB de cobre misto.

Quais são alguns acabamentos de superfície que você pode usar em um PCB de cobre misto?

Os acabamentos de superfície no PCB de cobre misto não apenas melhoram a estética, mas também protegem os elementos nele. O acabamento da superfície são as juntas intermetálicas que ficam entre a parte soldável do cobre nu e os componentes eletrônicos dos PCBs. Alguns dos acabamentos de superfície que você pode usar incluem o seguinte:

Imersão de Prata

Este acabamento superficial químico não eletrolítico envolve a imersão de PCB de cobre misto em solução de íons de prata. As vantagens incluem:

1. A superfície é mais uniforme do que HASL
2. Acessível que o ENIG
3. Durabilidade igual a HASL
4. Ambientalmente amigável do que HASL/ENIG

As desvantagens incluem:

1. O manuseio inadequado pode causar manchas
2. A solda deve acontecer no mesmo dia após a remoção do armazenamento

Lata de imersão

Este é um acabamento metálico que você depositará usando deslocamento de reação química após colocá-lo no cobre. Os benefícios da lata de imersão são:

1. Falta chumbo
2. Produz superfícies planas
3. Retrabalhabilidade

As desvantagens incluem:

1. Medir a espessura é difícil
2. Lata exposta pode corroer
3. Pode causar danos de manuseio
4. Forma bigodes de lata
5. A técnica usa agentes cancerígenos

HASL

Este é um acabamento de superfície comum no mundo PCB. Alguns benefícios do HASL incluem:

1. Acessibilidade
2. Amplamente disponível
3. Durabilidade impressionante
4. Retrabalhabilidade

Algumas das limitações incluem:

1. Choque térmico
2. Superfície irregular
3. Ponte de solda
4. Não é adequado para passo fino
5. Orifícios de passagem chapeados entupidos
6. Conter elemento de chumbo

Conservante de Soldagem Orgânico [OSP]

Isso envolve a aplicação de uma fina camada protetora sobre o cobre usando uma técnica de transporte. Os benefícios incluem:

1. Produz superfícies planas
2. Acessível
3. Não tem componente de chumbo
4. Re-trabalhável

As limitações incluem:

1. Impossível medir a espessura
2. Possibilidade de causar problemas de TIC
3. Não é adequado para PTH
4. Requer manuseio sensível

Ouro de imersão em níquel eletrolítico [ENIG]

Este acabamento contém camadas duplas de uma camada metálica de ouro sobre níquel. Os benefícios do ENIG são que ele garante superfícies planas, duráveis, sem componentes de chumbo e adequado para furos passantes revestidos. Algumas limitações incluem:

1. Técnica complexa
2. Não é retrabalhável
3. Dispendioso
4. Pode sofrer danos de ET
5. Perda de sinal

Níquel Eletroeletrônico Paládio Imersão Ouro [ENEPIG]

Este é um revestimento de camada metálica tripla de ouro, paládio e níquel. Os benefícios incluem:

1. Produz acabamento extremamente plano
2. ligável por fio
3. Sem risco de corrosão
4. As juntas de solda são excelentes
5. Durável
6. Nenhum componente de chumbo

Os deméritos implicam:

1. Limites durante o processamento
2. Dispendioso
3. Limitações em relação ao retrabalho

Chapeamento de ouro

Isso tem uma camada banhada a ouro sobre o revestimento de barreira de níquel. As vantagens são que não tem chumbo e é durável. Algumas limitações incluem:

1. Posição
2. Implica o uso de resist
3. Dispendioso
4. O chapeamento é necessário

Quais são alguns benefícios do uso de cobre pesado ao fazer PCBs de cobre misto?

Algumas das vantagens incluem:

• Mais resistência às tensões térmicas
• Plano de transformador de alta densidade de potência disponível
• Resistência mecânica aprimorada em furos passantes chapeados e conectores de site
• Use materiais especiais para capacidade total sem falha do circuito
• Uma alta capacidade de transporte de corrente
• Tamanho minimizado dos produtos devido à incorporação de cobre misturado em camadas de circuitos semelhantes
• Dissipadores de calor banhados diretamente na superfície de PCBs de cobre mistos usando planos de cobre

Quais são os usos de PCBs de cobre misto?

PCBs de cobre misto encontram sua aplicação nas seguintes áreas:

• Unidades centrais de energia
• Sistemas amplificadores de potência
• Dispositivos de dissipação de calor
• Conversores de energia
• Ferramentas de soldagem
• Dispositivos eletrônicos de energia
• Painéis de distribuição de energia
• Transformadores planos
• Placas solares
• Sistemas de distribuição de alta potência
• Fontes de alimentação do sistema de radar
• Unidades de controle de armas
• Unidades de distribuição de energia automotiva
• Unidades de carregador de bateria

Como você pode eliminar o cobre indesejado do PCB de cobre misto durante o processo de fabricação?

Ao fazer PCB de cobre misto, você anexará uma folha do substrato de cobre à placa. Os fabricantes então formam circuitos eliminando o cobre e deixando para trás vestígios de cobre. Isso é conhecido como técnica subtrativa, e existem métodos aditivos para cobre misto multicamada PCBs. Existem vários tipos de técnicas subtrativas que você pode usar ao criar PCBs de cobre mistos. Estes incluem o seguinte:

• Serigrafia
• Fresamento de PCB
• Gravura fotográfica

Quais problemas podem fazer com que um PCB de cobre misto falhe?

Alguns desses problemas, que você pode resolver, incluem o seguinte:

• Armadilhas de ácido
• Pratas
• Térmicas famintas
• Almofadas com folgas
• Anéis anulares ruins

Os PCBs de cobre misto devem estar em conformidade com os padrões internacionais de qualidade?

Sim, esses padrões garantem que a placa seja segura para uso e atenda aos padrões exigidos. Esses padrões incluem:

• UL
• CE
• RoHS
• IATF16949
• ISO 9001:2008

Como você pode realizar a impressão serigráfica em PCBs de cobre misto?

Sim, alguns métodos de serigrafia que você pode aplicar envolvem o seguinte:

• Imagens fotográficas líquidas [LPI]
• serigrafia manual
• Impressão direta de legendas [DLP]

Quais processos você pode usar para colocar componentes elétricos em PCB de cobre misto?

Os processos que você pode usar incluem o seguinte:

• Tecnologia Thru-hole

Este método envolve a inserção de chumbo de peças eletrônicas em orifícios pré-perfurados dentro do PCB de cobre misto. Depois, você vai soldar o chumbo nas almofadas usando um ferro de solda ou técnica de solda por onda.

• Tecnologia de montagem em superfície

Este método envolve o uso de uma máquina automática para colocar com precisão os componentes elétricos na superfície do PCB de cobre misto.

O que influenciará o preço do PCB de cobre misto?

Esses incluem:

• Escolha do material

Os materiais que você usa ao fabricar PCBs afetarão seu preço. Alguns fatores que influenciarão o material para sua aplicação incluem:

1. Transferência de calor
2. Confiabilidade térmica
3. Confiabilidade da temperatura
4. Desempenho do sinal
5. Propriedades mecânicas

• Tamanho

PCBs menores precisam de menos peças, portanto, o custo de produção será baixo em comparação com PCBs maiores que precisam de mais peças.

• Número da camada

PCBs de cobre misto multicamadas custam mais do que PCBs de cobre mistos simples ou dupla face.

• O acabamento da superfície

Acabamentos de superfície de alta qualidade e duráveis ​​aumentarão o custo de produção do PCB.

• Tamanho do buraco

Perfurar mais furos no PCB requer mais trabalho, especialmente se for desafiador, e custará mais.

• Espessura

Um PCB grosso alcança um preço mais alto do que as versões mais finas.

• Personalização

Se você precisar que os fabricantes incluam recursos especiais, acabará gastando mais.

Como você garantirá que os PCBs de cobre misto sejam de boa qualidade?

Existem vários métodos de teste que você pode aplicar para garantir que PCBs de cobre misturados sejam de boa qualidade. Algumas das principais técnicas de teste incluem o seguinte:

• Teste funcional
• Testes em circuito [ICT]
• Inspeção óptica automatizada [AOI]
• Teste de sonda voadora
• Teste de raios-X
• Teste de queima

Quais são algumas propriedades elétricas de um PCB de cobre misto?

Esses incluem:

• resistividade superficial
• Permissividade relativa
• Constante dielétrica
• Fator de dissipação
• Resistividade volumétrica
• Força elétrica

Você pode encontrar PCBs de cobre mistos em cores diferentes?

Sim, estão disponíveis em várias cores como:

• Vermelho
• Verde
• Azul
• Preto
• Branco
• Amarelo

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