Ağır Bakır PCB'ler, çalışma sırasında yüksek seviyede güç ve ısı için tasarlanmış özel devre kartlarıdır. Standart bir PCB tipik olarak 1 OZ-2OZ bakır kullanırken,Heavy Copper PCB 3 oz ila 20 oz (veya daha fazla) kullanırDaha kalın bakır katmanları tahtanın daha yüksek akımları ve yüksek voltajı geçirmesine izin verir.
Türleri sarmalama tahtası, BMP ürünleri, AC-DC tahtası ve benzeri.
Normalde, güç kaynağı veya bazı güç devreleri veya endüstride yüksek ısı gereksinimleri gibi yüksek güç (elektrik akımı) elektronik için kullanılır. İç katman veya dış katman olarak tasarlanabilir.PCB üretim sürecinde, 2OZ bakır folyo ile geleneksel devrelerden daha zordur.
1. Yapı
Yapı standart bir PCB'ye benzer ancak özel bir kaplama ve kazım işlemini içerir.
- Bakır tabakası: Tahtın "damarları" çok daha uzun ve daha geniştir.En fazla iç katman bakır kalınlığı 10 OZ iken dış katman kalınlığı 20 OZ kadar olabilir.
- Temel malzeme: Ağır bakır PCB yapısı, FR4 veya Halogen-beber veya Rogers veya Alüminyum gibi temel malzemelere tamamen bağlıdır veya bazı durumlarda hibrit temel malzemeler kullanılır.Normalde FR4 Orta Tg ve Yüksek Tg malzemesi olacaktır..
- Katman sayısı: Ağır bakır PCB katmanlarının sayısı, üretime bağlı olarak 2 ila 20 katmandır.
- Tahta kalınlığı: Tahtanın kalınlığı 1,6 mm'den 5,0 mm'ye kadar.
- Ağır kaplamalı delikler (PTH): Farklı katmanları birbirine bağlayan delikler, aşırı ısınmadan yüksek akım taşıyabilmeleri için kalın bakırla güçlendirilir.Performansı sağlamak için 38um veya 50um delik kaplama bakır kalınlığına kadar.
- Çekirdek: Genellikle ek ağırlığı ve ısıyı desteklemek için Orta TG veya yüksek TG malzemesi veya metal çekirdek malzemeleri ile FR-4 kullanır.
- Dielektrik katman: Ağır bakır PCB için en az 2 parça prepreg, eğer yüksek akım ve voltaj gerektiriyorsa, çekirdeğinde 3 parçaya ihtiyaç duyar.
- Yüzey DönüşümüPCB yüzey finişi OSP, HASL, HASL kurşunsuz (HASL LF / ROHS), Tin, Immersion Gold (Au), Immersion Silver (Ag), ENIG, ENPIG standartlarına göre olacak.ve birkaç tahta da kullanılır Altın parmak + HASL, ENIG + OSP, OSP + Altın parmak yüzeyde daha iyi iletkenlik için büyük akım harici bileşenler terminal ile temas etmek zorunda.

2Ana Avantajları
Ağır bakır elektronik ürün için üç avantaj sunar:
| Özellik |
Fayda |
| Yüksek Akım Kapasitesi |
İzlerin erimesi olmadan yüzlerce amp taşıyabilir. |
| Termal Yönetim |
Kalın bakır, hassas bileşenlerden ısıyı uzaklaştırmak için yerleşik bir ısı alıcısı olarak çalışır. |
| Mekanik Güç |
Daha güçlü bir yapısal destek sağlar, devre kartını daha sağlam ve dayanıklı hale getirir ve fiziksel darbeye, titreşimlere veya bükme streslerine daha iyi dayanabilmesini sağlar.Askeri ve havacılık gibi yüksek mekanik güvenilirlik gereksinimleri olan alanlar için uygundur. |
| Basitleştirilmiş Tasarım |
Güç ve kontrol devrelerinin aynı panoda bulunmasına izin verir, hacimli kablolara veya otobüs çubuklarına olan ihtiyacı azaltır. |
| Tasarım esnekliği ve yüksek yoğunluklu entegrasyon |
Çok katmanlı yığılmış yapı kablolama alanını genişletir, karmaşık devrelerin ve yüksek yoğunluklu bağlantıların (HDI) uygulanmasını destekler ve aynı zamandaİç zemin katmanı koruyucu bir katman olarak hizmet edebilir, elektromanyetik müdahaleyi (EMI) azaltır ve minyatürleşme ve yüksek hızlı sinyal iletiminin gereksinimlerini karşılar. |
| Güvenilirlik ve Süreç Uyumluluğu: |
Mükemmel kimyasal korozyon direnci ve sert ortamlarda uzun süreli istikrar gösterir; Bununla birlikte, tasarım sürecinde,Bakır kalınlığı ile işlemin uygulanabilirliği arasında bir denge sağlanmalıdır.Örneğin, 3-6 oz bakır kalınlığı seçmek, iz genişliğini optimize etmek ve düzenleme yoluyla, eşit olmayan kazım veya katman delaminasyonu gibi sorunları önlemeye yardımcı olabilir. |
3Üretim Teknolojisi gereksinimleri
Ağır Bakır PCB üretimi standart levhalardan çok daha zor. Bakır "kalın" olduğundan, geleneksel kimyasal işlemler izleri kolayca bozabilir.
İşte üretim teknolojisinin temel gereksinimleri ve teknikleri:
3.1 Laminasyon ve reçine dolumu
- Bakır izleri daha kalın olduğu için aralarındaki bakır diş daha derindir.
- Yüksek reçine akışı: Bu boşlukları tamamen doldurmak için yüksek reçine içeriğine sahip özel "Prepreg" (bağlama katmanları) gereklidir.
- Boşluk önleme: reçine her boşluğu doldurmazsa, hava kabarcıkları (boşluklar) oluşur.
- Daha yüksek basınç/sıcaklık: Kalın bakırın substratın içine eşit bir şekilde "batmasını" sağlamak için lamine basıncı daha yüksek parametreler ayarlarında çalışmalıdır.

3.2 Uzmanlıklı sondaj
Standart bir PCB'yi delmek plastikten delmek gibidir. Ağır Bakır levhasını delmek de metal bir levhayı delmek gibidir.
- Drill Bit Life:Bakır yumuşak ve "yakımlı"dır. Çok fazla ısı üretir ve bu da sondaj parçalarını hızla bulanıklaştırır.
- Peck sondajı:Büyük delikler genellikle küçük bir "pekleme" gerektirir, bakır "çiplerini" temizlemek için geri çekilir ve bitin kırılmasını önlemek için tekrar delinir.
3.3 Gelişmiş Etching & Plating
Standart kazı, bir şablonun sprey boyanması gibidir; kalın bakır için, daha çok derin bir kanyon oyma gibidir.
- Farklı Etching & Step Plating: Uzun bir kimyasal banyo yerine, üreticiler çoklu plating ve etching döngüleri kullanır.Bu, fiyatların düşürülmesini önler (kimyasalların izlerin altını yedikleri yer)., kararsız hale getiriyor).
- TracProfil Kontrolü: Düz yan duvarlar elde etmek için, nihai izin "trapezoid" veya "mantar" şekli yerine dikdörtgen olmasını sağlamak için yüksek hızlı kazma sistemleri kullanılır.
3.4 Lehim maskesinin uygulanması
Standart tek katlı kaynak maskesi, ağır bakır izlerinin "saplarını" örtmek için çok ince.
- Çoklu kaplamalar:Genellikle performans sağlamak için daha kalın bir lehim maskesinin kaplama tahtası yüzeyini sağlamak için iki kat lehim maskesine ihtiyaç vardır.
- Elektrostatik püskürtme:Bu yöntem genellikle ipek taramasına tercih edilir, çünkü mürekkebin kalın bakır izlerinin keskin dikey kenarlarının etrafında sarılmasını sağlar.
3.5 Üretim için Tasarım (DFM) Kuralları
Fabrikanın gerçekten tahtayı üretebilmesini sağlamak için, tasarımcılar daha katı kurallara uymak zorundadır:
| Gereklilik |
Standart PCB (1 oz) |
Ağır Bakır PCB (5 oz+) |
| Min. İz genişliği |
3 - 5 mil |
15 - 20+ mil |
| Min. Aralık |
3 - 5 mil |
20 - 25+ mil |
| Plating yoluyla |
0.8 - 1.0 mil |
2.0 - 3.0+ mil |
| Çukurdan Bakıra |
Küçük |
Büyük(Etch tazminatını sağlamak için) |
| Temel Malzemeler |
Normal TG, orta TG |
Orta TG, yüksek TG |
4. Uygulama Alanları
Ağır Bakır PCB'leri, "başarısızlığın bir seçenek olmadığı" ve güç taleplerinin yüksek olduğu ortamlarda bulabilirsiniz:
- Güç Elektronik:Değiştiriciler, dönüştürücüler ve güç kaynakları.
- Otomotiv:Elektrikli araç (EV) şarj sistemleri ve güç dağıtım modülleri.
- Yenilenebilir Enerji:Güneş paneli kontrol cihazları ve rüzgar türbini güç sistemleri.
- EndüstriyelKaynak ekipmanları, ağır makine kontrol cihazları ve trans
- Tıbbi elektronik:Lazer ameliyatı veya robotik makineler gibi özel tıbbi ekipman, tarama makineleri gibi görüntüleme cihazları, X-ışını, vb.
- Askeri ve Havacılık:Kablosuz, uydu iletişim cihazları ve radar cihazı
- Endüstriyel ekipman:Endüstriyel ekipman, birçok kimyasal maddeye korozyona dayanıklı olduğu için sert ortamlarda kullanılabilen ağır bakır PCB kullanır.