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La placa de circuito basada en cobre es una placa de circuito con base metálica (MCPCB, placa de circuito con núcleo metálico) y el material del sustrato es cobre. Entre los tipos de placas de circuito con base metálica, tiene la mejor conductividad térmica. La conductividad térmica de la placa de circuito basada en cobre puede llegar a 400 vatios, lo cual es mejor que la placa de circuito basada en aluminio. Es una opción ideal para satisfacer las necesidades de fuentes de luz LED de alta potencia y puede resolver eficazmente una serie de problemas de disipación de calor, como la caída de luz en lámparas de alta potencia, generación excesiva de calor y degradación severa de la luz.
El sustrato de cobre y el sustrato de aluminio son las placas más populares en PCBs metálicas. Cada uno tiene sus propias ventajas y están ampliamente utilizados en productos como automóviles, iluminación de escenario, lámparas de proyección, paneles de control, lámparas fotográficas, láseres de escenario, etc. Son componentes importantes de dispositivos electrónicos de alta potencia.
Los PCBs de cobre desempeñan un papel indispensable en productos electrónicos de alto rendimiento debido a su excelente conductividad térmica y rendimiento de disipación de calor. Son especialmente adecuados para campos que requieren una gestión térmica eficiente, como la iluminación LED, circuitos de alta frecuencia y electrónica de potencia. Pueden garantizar la confiabilidad y la vida útil del equipo bajo condiciones de alta carga y alta temperatura.
Las PCB de cobre están presentes en toda la industria electrónica, especialmente en sectores de alta gama. Con el desarrollo sostenible de la sociedad, las PCB de cobre desempeñarán un papel importante en más campos. Aunque su coste es superior al de las placas tradicionales FR4, tienen amplias perspectivas de aplicación debido a su excelente conductividad térmica y eléctrica. Sin embargo, el proceso de producción de PCB de cobre es más complejo que el de las PCB FR4. A continuación se describen los puntos clave del proceso que requieren atención especial:
El diseño razonable de la estructura de apilamiento es clave en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB) basadas en cobre. Por ejemplo, si el espesor final de la placa es de 1,6 mm, el espesor final del cobre es de 1OZ y la base de cobre es de 1,2 mm, se puede elegir la estructura de apilamiento "H+2116+placa central+2116+H", priorizando materiales PP con alto contenido de resina.
Se establece según los parámetros de la placa de circuito impreso (PCB) basada en cobre, teniendo en cuenta factores como ventilación, conducción térmica del cobre, curado de la resina, etc. El prensado es un paso crucial en el proceso de fabricación de PCBs basadas en cobre.
Doblar según las dimensiones requeridas por el cliente. Prestar atención a la dirección y al ángulo, normalmente 90°. Si existen requisitos especiales, seguir los documentos.
Los orificios de disipación de calor deben realizarse con una fresa especial para placas de cobre. La velocidad de rotación no debe superar las 15.000 rpm y la velocidad de corte no debe superar los 3 m/min.
Antes de la aplicación de estaño, es necesario exponer el doblez abriendo una ventana. Corte la capa de PP y la máscara de soldadura en la dirección indicada en la figura para exponer la superficie de cobre para la posterior aplicación de estaño.
La capa exterior del área de doblado se retira mediante un proceso de unión a alta temperatura para exponer la posición base de cobre; si hay orificios para tornillos, también se expondrán en este paso.
Se puede seleccionar una resina sólida o líquida para rellenar los orificios de la base de cobre según sea necesario. Tras calentarse, la resina fluye automáticamente hacia los orificios, por lo que no es necesario limpiar la resina de la placa.
El control del espesor de cobre superficial es el punto clave del proceso en la fabricación de PCB de base de cobre. Debe priorizarse durante el diseño. El espesor recomendado del cobre superficial es de 35 µm, y la tolerancia positiva y negativa debe mantenerse dentro de 5 µm.
Se recomienda utilizar el proceso de galvanoplastia en toda la placa para evitar el espesor desigual del recubrimiento. Una vez completado el PTH, se realiza una galvanización para aumentar el cobre superficial a 35 um, luego se fabrica el circuito, se realiza el proceso de grabado y la máscara de soldadura galvanizada.
El tratamiento superficial puede prevenir la oxidación del cobre y mejorar la soldabilidad. El método comúnmente utilizado es el nivelado con aire caliente (HASL). La temperatura del proceso de HASL sin plomo es de 270°C * 3-4 segundos. Tenga en cuenta que se debe evitar en lo posible la pulverización repetida de estaño en el sustrato de cobre para prevenir problemas como agujeros explosivos y superficie de cobre demasiado delgada.
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