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कॉपर-बेस्ड पीसीबी एक धातु-आधारित सर्किट बोर्ड (एमसीपीसीबी, धातु कोर पीसीबी) है, और आधार सामग्री तांबा है। धातु-आधारित पीसीबी के प्रकारों में, थर्मल चालकता सबसे अच्छी है। कॉपर-बेस्ड पीसीबी की थर्मल चालकता 400 वाट तक पहुंच सकती है, जो एल्यूमीनियम-बेस्ड पीसीबी की तुलना में बेहतर है। यह उच्च-शक्ति वाले एलईडी प्रकाश स्रोतों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक आदर्श विकल्प है और उच्च-शक्ति वाले लैंप के मृत प्रकाश, अधिक ऊष्मा उत्पादन और प्रकाश में तीव्र कमी जैसी ऊष्मा अपव्यय समस्याओं का प्रभावी ढंग से समाधान है।
कॉपर सब्सट्रेट और एल्यूमिनियम सब्सट्रेट धातु-आधारित पीसीबी में सबसे लोकप्रिय प्लेट हैं। इनमें अपने अनुकूल फायदे हैं और इनका उपयोग मोटर वाहन, स्टेज लाइटिंग, प्रोजेक्शन लैंप, नियंत्रण पैनल, फोटोग्राफी लैंप, स्टेज लेजर लैंप आदि उत्पादों में किया जाता है। ये उच्च-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के महत्वपूर्ण घटक हैं।
उच्च ऊष्मा चालकता और उत्कृष्ट ऊष्मा निष्कासन प्रदर्शन के कारण कॉपर-आधारित पीसीबी उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में अपरिहार्य भूमिका निभाते हैं। ये एलईडी लाइटिंग, उच्च आवृत्ति सर्किट और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं, जो उच्च भार और उच्च तापमान स्थितियों के तहत उपकरणों की विश्वसनीयता और सेवा जीवन को सुनिश्चित कर सकते हैं।
कॉपर-आधारित पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में हर जगह उपयोग होते हैं, विशेषकर उच्च-स्तरीय उद्योगों में। समाज के सतत विकास के साथ, कॉपर-आधारित पीसीबी अधिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे। हालांकि इसकी लागत पारंपरिक FR4 बोर्ड से अधिक है, लेकिन इसकी उत्कृष्ट तापीय और विद्युत चालकता के कारण इसके व्यापक अनुप्रयोग के संभावनाएं हैं। हालांकि, कॉपर-आधारित पीसीबी की उत्पादन प्रक्रिया FR4 पीसीबी की तुलना में अधिक जटिल होती है। निम्नलिखित प्रक्रिया के महत्वपूर्ण बिंदु हैं जिन पर ध्यान केंद्रित करना आवश्यक है:
कॉपर-आधारित पीसीबी निर्माण में स्टैकिंग संरचना का तर्कसंगत डिज़ाइन महत्वपूर्ण होता है। उदाहरण के लिए, यदि तैयार बोर्ड की मोटाई 1.6 मिमी है, तैयार कॉपर की मोटाई 1OZ है, और कॉपर आधार 1.2 मिमी है, तो आप "H+2116+कोर बोर्ड+2116+H" की स्टैकिंग संरचना का चयन कर सकते हैं और अधिक गोंद वाली पीपी सामग्री को प्राथमिकता दे सकते हैं।
कॉपर-आधारित पीसीबी के पैरामीटर के अनुसार सेट किया जाता है, निष्कासन, कॉपर ऊष्मा संचालन, राल क्यूरिंग आदि जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए। पीसीबी निर्माण प्रक्रिया में लेमिनेशन एक महत्वपूर्ण कदम है।
ग्राहक द्वारा आवश्यक आकार के अनुसार मोड़ें। दिशा और कोण पर ध्यान दें, आमतौर पर 90° होता है। यदि विशेष आवश्यकताएं हैं, तो दस्तावेज़ों का पालन करें।
ऊष्मा अपव्यय छेदों को एक विशेष कॉपर-आधारित मिलिंग कटर के साथ खोलने की आवश्यकता होती है। घूर्णन गति 15,000 आरपीएम से अधिक नहीं हो सकती और कटिंग गति 3 मीटर/मिनट से अधिक नहीं हो सकती।
टिन स्प्रेइंग से पहले, एक विंडो खोलकर बेंड को एक्सपोज़ करने की आवश्यकता होती है। चित्र में दिखाये गए दिशा में पीपी और सोल्डर मास्क परत काटें ताकि टिन स्प्रेइंग के लिए तांबे की सतह को एक्सपोज़ किया जा सके।
उच्च तापमान बंधन के माध्यम से मोड़ क्षेत्र की बाहरी परत को उखाड़ दिया जाता है ताकि तांबे के आधार स्थिति को एक्सपोज़ किया जा सके; यदि कोई पेंच छेद हैं, तो इस कदम में उन्हें भी एक्सपोज़ किया जाएगा।
आवश्यकतानुसार तांबे के सब्सट्रेट के छेदों को भरने के लिए ठोस या तरल राल का चयन किया जा सकता है। गर्म करने और पिघलने के बाद, राल स्वचालित रूप से छेदों में प्रवाहित हो जाएगा, इसलिए बोर्ड राल को साफ करने की आवश्यकता नहीं होती है।
सतह तांबा मोटाई नियंत्रण तांबा आधारित पीसीबी निर्माण की प्रमुख प्रक्रिया है। इसे डिज़ाइन में प्राथमिकता दी जानी चाहिए। सतह तांबा मोटाई 35 माइक्रोन होने की सिफारिश की जाती है, और सकारात्मक और नकारात्मक सहन को 5 माइक्रोन के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए।
असमान कोटिंग मोटाई से बचने के लिए पूर्ण-बोर्ड इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया का उपयोग करना अनुशंसित है। PTH पूरा होने के बाद, सतह कॉपर को 35um तक मोटा करने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग की जाती है, फिर सर्किट बनाया जाता है, एचिंग प्रक्रिया और इलेक्ट्रोप्लेटेड सोल्डर मास्क किया जाता है।
सतह उपचार कॉपर-आधारित ऑक्सीकरण को रोक सकता है और सोल्डर करने योग्यता में सुधार कर सकता है। सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली विधि हॉट एयर लेवलिंग (HASL) है। बिना सीसा वाले HASL की प्रक्रिया तापमान 270°C * 3-4 सेकंड है। ध्यान दें कि कॉपर सब्सट्रेट को दोहराए गए टिन स्प्रे से जितना संभव हो सके बचाना चाहिए ताकि विस्फोट छेद और बहुत पतली कॉपर सतह जैसी समस्याओं से बचा जा सके।
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