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Le circuit imprimé à base de cuivre est un circuit imprimé métallique (MCPCB, circuit imprimé à noyau métallique), et le matériau du substrat est le cuivre. Parmi les différents types de circuits imprimés métalliques, il possède la meilleure conductivité thermique. La conductivité thermique d'un circuit imprimé à base de cuivre peut atteindre 400 watts, ce qui est supérieur à celle d'un circuit imprimé à base d'aluminium. C'est un choix idéal pour répondre aux besoins des sources lumineuses LED haute puissance et permet efficacement de résoudre une série de problèmes de dissipation thermique tels que l'extinction des lampes haute puissance, la forte production de chaleur et la dégradation sévère de la lumière.
Les substrats en cuivre et les substrats en aluminium sont les plaques les plus populaires dans les circuits imprimés métalliques. Ils présentent chacun des avantages spécifiques et sont largement utilisés dans des produits tels que les automobiles, l'éclairage de scène, les projecteurs, les panneaux de contrôle, les lampes photo, les lasers de scène, etc. Ils constituent des composants essentiels des appareils électroniques haute puissance.
Les circuits imprimés à base de cuivre jouent un rôle indispensable dans les produits électroniques hautes performances grâce à leur excellente conductivité thermique et à leurs performances de dissipation de la chaleur. Ils conviennent particulièrement aux domaines nécessitant une gestion thermique efficace, tels que l'éclairage LED, les circuits haute fréquence et l'électronique de puissance. Ils permettent d'assurer la fiabilité et la durée de vie des équipements dans des conditions de forte charge et de haute température.
Les PCB à base de cuivre sont omniprésents dans l'industrie électronique, en particulier dans les secteurs haut de gamme. Avec le développement durable de la société, les PCB à base de cuivre joueront un rôle important dans de nombreux autres domaines. Bien que leur coût soit plus élevé que celui des cartes traditionnelles en FR4, ils possèdent des perspectives d'application étendues grâce à leur excellente conductivité thermique et électrique. Toutefois, le processus de fabrication des PCB à base de cuivre est plus complexe que celui des PCB en FR4. Voici les points clés du processus qui nécessitent une attention particulière :
La conception rationnelle de la structure d'empilement est essentielle dans la fabrication des cartes de circuits imprimés (PCB) en cuivre. Par exemple, si l'épaisseur finale de la carte est de 1,6 mm, l'épaisseur finale du cuivre est de 1OZ, et la base en cuivre est de 1,2 mm, vous pouvez choisir la structure d'empilement « H+2116+carte centrale+2116+H », et privilégier les matériaux PP ayant une teneur élevée en colle.
Elle est définie selon les paramètres des PCB en cuivre, en tenant compte de facteurs tels que l'évacuation de l'air, la conduction thermique du cuivre, le durcissement de la résine, etc. Le pressage est une étape cruciale dans le processus de fabrication des PCB en cuivre.
Pliez selon les dimensions requises par le client. Faites attention à la direction et à l'angle, généralement 90°. En cas de spécifications particulières, suivez les documents.
Les trous d'évacuation de chaleur doivent être usinés à l'aide d'une fraise spéciale pour PCB en cuivre. La vitesse de rotation ne doit pas dépasser 15 000 tr/min et la vitesse de coupe ne doit pas excéder 3 m/min.
Avant le projection d'étain, la zone de pliage doit être exposée en ouvrant une fenêtre. Coupez le polypropylène (PP) et la couche de masque à souder dans le sens indiqué sur la figure afin d'exposer la surface en cuivre pour le procédé ultérieur de projection d'étain.
La couche extérieure de la zone de pliage est enlevée par un collage à haute température afin d'exposer la position de base en cuivre ; si des trous filetés sont présents, ils seront également exposés à cette étape.
Une résine solide ou liquide peut être sélectionnée pour remplir les trous du substrat en cuivre selon les besoins. Après chauffage et fusion, la résine s'écoule automatiquement dans les trous, il n'est donc pas nécessaire de nettoyer la résine sur la carte.
Le contrôle de l'épaisseur du cuivre en surface constitue un point essentiel dans le processus de fabrication des cartes à circuits imprimés (PCB) en cuivre. Il doit être prioritaire lors de la conception. L'épaisseur recommandée du cuivre en surface est de 35 µm, et la tolérance positive et négative doit être limitée à 5 µm.
Il est recommandé d'utiliser le procédé de galvanoplastie en surface complète afin d'éviter une épaisseur de revêtement inégale. Une fois le perçage métallisé (PTH) terminé, un dépôt électrolytique est effectué pour épaissir le cuivre de surface à 35 µm, puis le circuit est réalisé, suivi du procédé d'attaque et du masquage soudure par électrogalvanisation.
Le traitement de surface permet d'éviter l'oxydation du cuivre et d'améliorer sa soudabilité. La méthode couramment utilisée est le nivellement à l'air chaud (HASL). La température de traitement pour le HASL sans plomb est de 270 °C pendant 3 à 4 secondes. Veuillez noter qu'il faut autant que possible éviter de refaire plusieurs fois le dépotage à l'étain sur le substrat en cuivre, afin de prévenir des problèmes tels que les trous explosifs ou une surface en cuivre trop mince.
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