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La PCC in rame è una scheda a circuito su base metallica (MCPCB, scheda a nucleo metallico), e il materiale del substrato è il rame. Tra i vari tipi di PCC su base metallica, presenta la migliore conducibilità termica. La conducibilità termica delle PCC in rame può arrivare fino a 400 watt, superiore a quella delle PCC su base alluminio. È una scelta ideale per soddisfare le esigenze delle sorgenti luminose a LED ad alta potenza e può risolvere efficacemente una serie di problemi di dissipazione del calore, come luce spenta in lampade ad alta potenza, generazione eccessiva di calore e forte decadimento luminoso.
I substrati di rame e i substrati di alluminio sono le lastre più popolari nei PCB su base metallica. Hanno ciascuno i propri vantaggi e sono ampiamente utilizzati in prodotti come automobili, illuminazione per palcoscenico, proiettori, pannelli di controllo, lampade fotografiche, laser per palcoscenico, ecc. Sono componenti importanti dei dispositivi elettronici ad alta potenza.
I PCB in rame svolgono un ruolo indispensabile nei prodotti elettronici ad alte prestazioni grazie alla loro eccellente conducibilità termica e capacità di dissipazione del calore. Sono particolarmente adatti per settori che richiedono un'efficiente gestione termica, come l'illuminazione a LED, i circuiti ad alta frequenza e l'elettronica di potenza. Possono garantire l'affidabilità e la durata del equipaggiamento in condizioni di carico e temperatura elevati.
Le schede PCB su base rame sono presenti ovunque nel settore elettronico, in particolare nei settori di alta gamma. Con lo sviluppo sostenibile della società, le schede PCB su base rame giocheranno un ruolo importante in molti altri ambiti. Sebbene il suo costo sia superiore rispetto a quello delle schede tradizionali FR4, le sue ottime proprietà termiche e conduttività elettrica le conferiscono prospettive applicative molto ampie. Tuttavia, il processo produttivo delle schede PCB su base rame è più complesso rispetto a quello delle schede FR4. Di seguito sono indicati i punti chiave del processo che richiedono particolare attenzione:
Un design ragionevole della struttura a strati è fondamentale nella produzione di PCB su base rame. Ad esempio, se lo spessore finale della scheda è di 1,6 mm, lo spessore finale del rame è 1OZ e la base in rame è di 1,2 mm, è possibile scegliere la struttura a strati "H+2116+core board+2116+H", dando priorità a materiali PP con alto contenuto di colla.
Viene impostata in base ai parametri del PCB su base rame, tenendo conto di fattori come sfiato, conduzione termica del rame, reticolazione della resina, ecc. La laminazione è una fase cruciale nel processo di produzione del PCB su base rame.
Piega in base alle dimensioni richieste dal cliente. Prestare attenzione alla direzione e all'angolo, generalmente 90°. Se vi sono requisiti particolari, seguire i documenti.
I fori di dissipazione termica devono essere realizzati utilizzando una fresa speciale per PCB su base rame. La velocità di rotazione non deve superare i 15.000 giri/min e la velocità di taglio non deve superare i 3 m/min.
Prima dello spray di stagno, la curva deve essere esposta aprendo una finestra. Tagliare il PP e lo strato di solder mask nella direzione indicata in figura per esporre la superficie di rame necessaria per lo spray di stagno successivo.
Lo strato esterno dell'area curva viene rimosso mediante incollaggio ad alta temperatura per esporre la posizione di base del rame; se sono presenti fori per viti, anche questi verranno esposti in questa fase.
È possibile scegliere una resina solida o liquida per riempire i fori della basetta di rame in base alle esigenze. Dopo il riscaldamento e la fusione, la resina fluirà automaticamente nei fori, quindi non è necessario pulire la resina dalla basetta.
Il controllo dello spessore del rame superficiale è il punto centrale del processo di produzione delle basette in rame. Questo aspetto deve essere prioritario nella progettazione. Lo spessore raccomandato del rame superficiale è di 35 µm e la tolleranza positiva e negativa deve essere mantenuta entro 5 µm.
Si consiglia di utilizzare il processo di elettrolucidatura full-board per evitare uno spessore irregolare del rivestimento. Una volta completata la PTH, si esegue l'elettrolucidatura per aumentare lo spessore del rame superficiale a 35 µm, successivamente si realizza il circuito, si effettua il processo di incisione e si applica la maschera saldante elettrolitica.
Il trattamento superficiale può prevenire l'ossidazione del rame e migliorare la saldabilità. Il metodo comunemente utilizzato è il livellamento con aria calda (HASL). La temperatura di processo per HASL senza piombo è di 270°C per 3-4 secondi. Si noti che il substrato di rame dovrebbe essere evitato il più possibile dal subire ripetute applicazioni di stagno per prevenire problemi come fori esplosi o superficie di rame troppo sottile.
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