Медные печатные платы – как они влияют на производство печатных плат

На медной печатной плате может возникнуть несколько возможных проблем с печатной платой, но можно сказать, что есть только четыре распространенные причины, которые приводят к отказу печатной платы:

1. Сгоревшие компоненты.
2. Компоненты плохого качества.
3. Факторы окружающей среды.
4. Возраст.

Медная печатная плата в основном используется, потому что она устраняет или снижает регулярность этих сбоев; с деревянной и стеклянной печатной платой вы должны убедиться, что температура паяльника более или менее идеальна, так как более высокая может привести к сгоревшему компоненту.

Медная печатная плата является одной из самых доступных печатных плат, поскольку необходимые материалы и услуга сборки делают ее доступной. Мы в WellPCB можем свести проблемы с печатными платами к минимуму, исключив такие вещи, как сгоревшие компоненты, плохо изготовленные компоненты и возраст.

Итак, как обеспечить или сделать это идеально с каждой стороны, давайте посмотрим, покажет ли нам это руководство, что делать.

1. Медная печатная плата —Медь на печатной плате

Медная печатная плата является наиболее используемой из всех, основанной на ее электропроводности и термическом сопротивлении. Печатные платы с медной структурой (покрытой медью или фольгой) поверх армирующего материала.

Или имеет медь в качестве основного материала из-за ее проводимости. Медные печатные платы популярны среди инженеров из-за их адаптируемости.

Люди выбирают медные печатные платы из-за нескольких факторов, таких как:

1. Повышенная теплопроводность, которая, в свою очередь, распределяет тепло по всей плате, значительно снижая вероятность возгорания компонента. 

2. Его повышенная электропроводность

3. Возможность использовать материал в полной мере (вы можете использовать любое пространство без учета тепловых и электрических последствий) 

4. Возможность другого медного покрытия.

Вам не нужно много внимания при выборе медной печатной платы. Вы можете использовать медную печатную плату от говорящего плюшевого мишки на пульте от телевизора, если у вас есть глубокие знания в области электротехники.

В зависимости от типа печатной платы (одинарная, двойная, многослойная, жесткая, гибкая или жестко-гибкая), толщины и изменения веса существуют стандартные размеры для ряда электронных продуктов.

Как было сказано ранее, печатная плата предназначена для обеспечения устойчивого потока в цепях. Таким образом, такие вещи, как вес и толщина, являются важными факторами, поскольку они технически изменяют все обращение с печатной платой, от типа припоя до паяльника, техники пайки и необходимой температуры.

Состав медной печатной платы в основном состоит из:

1. Шелкография:

Это также называется трафаретной печатью. Это метод печати, используемый для нанесения чернил (в основном зеленых) на подложку в качестве рисунка на печатной плате.

Он используется для отображения на доске таких вещей, как буквы, цифры, символы и изображения (входы и выходы питания, возможное размещение микросхемы, расположение трансформатора, плюсы и минусы). Обычно используется только один цвет, а видимость обычно относительно низкая.

2. Медная печатная плата —Паяльная маска:

Это второй слой на печатной плате. Это псевдоблестящий финишный слой полимера, который находится на медных дорожках платы.

Его работа заключается в защите от факторов окружающей среды, таких как окисление и пыль или мусор, скапливающихся между контактными площадками. Паяльная маска также помогает предотвратить то, что мы называем паяным мостом. Паяный мост возникает, когда при использовании паяльника происходит проскальзывание, в результате чего два проводника соприкасаются.

3. Медь:

Медь придает печатной плате превосходную производительность. Он обеспечивает шероховатость поверхности материала печатной платы и при сочетании меди с диэлектрическим материалом.

Они работают вместе, чтобы дать печатной плате превосходную производительность, особенно на радиочастотах и ​​микроволновых частотах.

Медь показывает пути прохождения сигнала на печатной плате, схемы, которые вы видите, сделаны с высокой точностью, что только медь высокого качества; при удачном сочетании с материалом подложки печатной платы может его получить.

Медь имеет коэффициент теплового расширения (КТР) около 17 частей на миллион/°C, что представляет собой степень расширения и сжатия материала, когда электронное устройство начинает работать.

4. Медная печатная плата —Подложка:

Подложка в нижележащем слое, подложка платы, обычно представляет собой диэлектрические композитные материалы, в основном состоящие из эпоксидной смолы и армирования (стекловолокна, иногда тканые или нетканые, и даже бумага).

Известно, что со смолой используется керамика, подобная наполнителю. Наиболее распространенным типом подложки является FR-4 (где FR означает огнестойкий); причина, по которой вы можете назвать медь FR-4 лучшей, заключается в превосходной характеристике проводимости, которая выделяет ее даже среди подложек из стекловолокна.

Еще одной особенностью меди марки FR-4 является ее высокая прочность, диэлектрические свойства и кажущееся термическое сопротивление. Сплав меди и подложки имеет первостепенное значение для производительности и надежности печатной платы.

2. Толщина медной печатной платы

Как упоминалось ранее, перед использованием всегда необходимо учитывать толщину и вес печатной платы.

ДА, медная печатная плата может иметь гораздо большее тепловое сопротивление и электрическую проводимость; это не означает, что вы используете печатную плату, предназначенную для ваших биперов на суперкомпьютере; это все равно, что пытаться поймать рыбу только на леску, без крючка или наживки; ОПРЕДЕЛЕННАЯ ОШИБКА.

2.1 Медная печатная плата —Единица толщины меди

Стандартной единицей измерения толщины меди является унция. (унции). Однако его можно измерить в дюймах. В большинстве случаев люди не учитывают толщину меди в отношении печатной платы, а толщину всей печатной платы после того, как медь весом 1 унция была спрессована плоско и равномерно распределена по площади в 1 квадратный фут.

Почти все печатные печатные платы изготовлены из меди толщиной 1 унция. Когда дело доходит до производства печатных плат, производители исходят из расчета 1 унция. Они цитируют и строят дизайн, если клиенты не предоставляют конкретные спецификации.

Клиент решил, что конструкция требует дополнительного тока, чем 1 унция, может нести, тогда лучше увеличить ширину меди или ширину дорожек. В некоторых случаях готовая медь составляет одну унцию.

Более важно, чем исходная медь на внешних слоях, но когда дело доходит до внутренних слоев, готовая медь эквивалентна исходной меди.

Обычно 2 унции. Толщина меди в 1 унцию, несомненно, является наиболее привычной и стандартной массой меди, поскольку она часто доходит до того, что она не является ни чрезмерной, ни слишком малой. Толщина меди является чрезмерной и более дорогостоящей, в то время как 0,5 меди может оказаться недостаточным, особенно для слоев заземления, которые должны выдерживать более высокие токи.

Таким образом, толщина меди в 1 унцию часто является наиболее подходящим вариантом для соответствия вашему дизайну и финансовым потребностям.

Если вам нужна более плотная трассировка плюс пространство, вы обычно должны это делать; продублируйте слой, для которого нужна тяжелая медь, и убедитесь, что вы разрезали медь на две части. Предположим, вам нужно восемь милов линий плюс 4 унции меди, лучший вариант — продублировать слой и использовать 2 унции. Медь.

Для стартовых медных гирь весом 5 унций. или более, рекомендуется удвоить слой вместо более толстой меди. Дешевле добавлять слои, чем использовать толстую медь, если учесть сложность обработки более толстой меди.

Иными словами, двухслойная медная плата весом 6 унций обычно дороже, чем четырехслойная плата весом 3 унции.

2.2 Часто задаваемые вопросы о толщине меди

Первый вопрос, который задают большинство клиентов, основан на возможностях ширины линейки BAC-Final-Web-107Minimun производителя печатных плат. Однако в большинстве случаев вес меди редко является ответом.

В приведенной выше таблице указана толщина меди по ширине.

3. Медная печатная плата —Вес медной печатной платы

Мы говорили о важности толщины медной печатной платы; теперь мы подробно рассмотрим, почему вес медной печатной платы так же важен, как и толщина.

Вес печатной платы по умолчанию всегда составляет около 1,2 унции. меди, с одним 0z. Толщина меди и один мил меди в сквозных отверстиях с покрытием.

<тд>

Грамм

<тд>

Микрон

<тд>35 <тд>70

Унция
1	300
2	600
3	900	105

Конечно, база колеблется от 0,5 унций. До 3,0 унций. В то же время гальваническая медь колеблется от 0,7 унции. до 2,0 унций. Чем выше вес меди, тем лучше электрические свойства и тем сложнее процесс травления на плате.

Вы должны знать, что вес значителен, так как он влияет на многие аспекты печатной платы, например:

1. Достижимый размер трассы и ширины пространства

2. Наименьшая ширина, предлагаемая для кольцевых колец

3. Базовая медь определяет степень сокращения, необходимого на линии, поэтому, чем больше равна базовая медь, тем больше уменьшение линии.

На этапе проектирования печатной платы большое внимание уделяется тому, что может привести к поломке печатной платы, особенно если вес меди, который вам нужен, не указан:

1. Подушечки, которые не работают на внутреннем слое

2. Короткого замыкания можно избежать, задав допуски на края

3. Стремитесь к отрицательному допуску на маленькие отверстия

4. Всегда учитывайте толщину меди. В большинстве случаев это всего лишь 1 унция. меди.

3.1 Разработка усовершенствованной печатной платы из тяжелой меди

При разработке тяжелой меди с усовершенствованной печатной платой многослойная печатная плата производится с использованием медных слоев в диапазоне от 2 до 5 слоев меди на разных уровнях. Что связано между собой с помощью одинаковых слоев меди?

Дополнительный медный уровень повышает функциональность платы, а дополнительные переходные отверстия помогают пропускать больше тока на печатной плате за счет надежного крепления контактных площадок. Это помогает улучшить прочность дома, чтобы удерживать болт, удерживая необходимый кабель на месте.

Также было разработано новое недорогое производство, которое оказывает необходимую помощь в сборке, заменяя тяжелую медь, выступающую до двадцати миль над поверхностью.

Скрытая технология, используемая в тяжелых печатных платах, может иметь любое количество меди над поверхностью или под поверхностью платы.

3.2 Сборка сильноточной печатной платы и толстой платы на медной основе

Когда мы собираем печатную плату с большим током и тяжелую плату на основе меди, это может быть сложно, но не невозможно, потому что это требует дополнительного времени и усилий.

Чтобы разработать такую ​​плату, инженеры должны уделять особое внимание проектированию и разработке платы, наблюдая за передачей тепла в форме теплопередачи.

Печатные платы с тяжелой медью необходимо паять с использованием достаточно высокой температуры и правильно паять для достижения наилучших результатов. Настоятельно рекомендуется производить печатные платы с использованием более высокого уровня температуры без содержания свинца.

Заламинировать его должным образом, чтобы помочь сохранить подушечки прикрепленными со всем сохраненным теплом.

Ну печатная плата. Мы предоставим вам комплексное обслуживание и высококачественную продукцию. Вы можете отправить нам необходимые документы и сразу же получить предложение! Что мы ждем? У нас есть десять лет производства печатных плат, что стало наиболее важным вариантом в Китае для тех, кто только начинает или имеет опыт производства печатных плат. Люди, участвующие в этом производстве, могут поставлять основные функции своим клиентам в зарубежных странах.

Приняв отличный вариант выбора льготного экспедитора.

Ну печатная плата. Мы десять лет занимаемся производством печатных плат в Китае, которое набирает обороты из-за проблем, связанных с затратами. Мы предоставим вам комплексное обслуживание и высококачественную продукцию. Вы можете отправить нам необходимые документы и сразу же получить предложение! Что мы ждем? Потому что производство печатных плат в Китае обходится дешевле по сравнению с местными производителями в других регионах.

Вы можете воспользоваться услугами WellPCB, потому что они являются известными производителями в Китае. Они предлагают свои услуги своим клиентам от небольших до крупных WellPCB. Мы предоставим вам комплексное обслуживание и высококачественную продукцию. Вы можете отправить нам необходимые документы и сразу же получить предложение! Что мы ждем? Мы занимаемся производством печатных плат десять лет.

Чтобы размещать заказы, вам рекомендуется просмотреть их веб-сайт и отправить нужную информацию через файлы Gerber.

Вам рекомендуется указать, какие типы настройки вам нужны при изготовлении вашей печатной платы, потому что у нас есть опыт в предоставлении клиентам отличных вариантов разработки индивидуальной сборки печатной платы для вас за дополнительную плату.

Компания имеет опытные ресурсы, чтобы гарантировать, что вы получите максимальную отдачу от своих денег, вложенных в нас.

4. Медное покрытие

Что еще не было сказано о покрытой медью печатной плате? Вам нужно спросить инженера и посмотреть, как он будет говорить о неоспоримых, но столь же существенных преимуществах, наряду с экономической дешевизной; медное покрытие — это плата, которую большинство инженеров выбирают при создании печатной платы.

Покрытая медью печатная плата упрощает пайку компонентов поверх схемы, потому что она создана сама по себе; он отлично подходит для разработки курсов.

Конкурентный характер материала для печатных плат с медным покрытием позволяет легко настраивать размер и форму платы по сравнению с другими платами. Из-за доступных материалов это приводит к снижению стоимости электронных устройств по сравнению со стоимостью других печатных плат.

Из многочисленных применений печатных плат с медным покрытием некоторые из них были упомянуты. Омедненные печатные платы обычно используются в системах управления вооружением, источниках питания для радиолокационных систем, первичных и вторичных обмотках мощных планарных трансформаторов, панелях распределения питания, зарядных устройствах и системах мониторинга.

4.1 Медная печатная плата —Ламинат с медным покрытием:

Он сокращенно CCL (Copper Clad Laminate) и относится к основному материалу, изготовленному из древесной массы, бумаги или стекловолокна, пропитанного смолой и армирующим материалом.

CCL можно разделить на следующие категории:

• 1.CCL на основе механической жесткости — этот тип CCL является жестким
• 2.CCL на основе изоляции из органической смолы.
• 3.CCL в зависимости от толщины обычно составляет около 0,55 мм
• 4.Изоляционная смола CCL.

Существуют разные типы CCL

Они классифицируются в соответствии с различными стандартами классификации, основанными на механической жесткости, изоляционном материале, толщине и типах армирующего материала.

• 1.По механической жесткости: У вас есть жесткая CCL (G10, FR-4, CEM-1) и гибкая CCL, жесткая плата зависит от жесткой CCL, а гибкая плата зависит от гибкой CCL.
• 2.По изоляционному материалу: У вас есть органическая смола CCL, металлическая основа CCL, керамическая основа CCL, а также многие другие
• 3.По толщине: У вас есть стандартная толстая CCL и тонкая CCL, для толстой CCL необходима толщина> 0,5 мм, а для тонкой CCL необходима толщина <0,5 мм.
• 4.Из армированного материала: we have the glass fiber base (FR -4), the paper base (XPC), compound CCL (CEM -1, CEM -3).
• 5.By Applied Insulation Resin: We have epoxy resin CCL (FR -4, CEM -3) and phenolic CCL (FR -1, XPC).

4.2 Copper PCB —Quick Question:What Makes An Excellent CCL?

Simple, an excellent CCL needs to meet specific requirements to be called EXCELLENT, which includes 

♦ Appearance:

do you like dents and scratches in your car? Guessing no, well same for CCL; a cut, gash, wrinkle, or pinholes can lead to low performance in the CCL and turn the PCB. So the smoother and cleaner the job, the better the performance.

♦ Size:

Your CCL is a base material for the PCB; it needs to conform to the size requirement of the PCB.

♦ Electrical Performance:

this is the primary mission of the CCL which means it’s the primary mission of the PCB; specific details have to be paid to the Volume Resistance, Insulation Resistance, Dielectric constant, Arc resistance, and so on.

♦ Physical Performance:

In physical performance, it’s always noteworthy to consider the bending strength, thermal stress, heat resistance, and punching quality.

♦ Chemical Performance:

The requirements needed to be met by the CCL are flammability, dimension stability.

♦ Environment Performance:

The CCL should meet water absorption standards.

Within the CCL is what we call a prepreg, which is reinforced material; it is the reinforcement material used in a CCL. It is made of fiber and is referred to as the bonding sheet. It is mainly made of fiber cloth, epoxy resin, acetone, and many others.

Using quality prepreg results in high-quality CCLs, which enhances the quality of PCB. The quality of the prepreg material used depends on the resin content, resin fluidity, and dicyandiamide crystallization. Consequently, you should select resin based on the quality and the cost.

The cost should be related to the thickness of the fiber cloth. Thinner prepreg is recommended even though it might be a little bit costly.

To meet Restriction of Hazardous Substances Regulations, it is recommended that you look at the reliability and heat resistance of the CCls. The latest CCL has been enhanced by modifying them so that they:

Include Halogen-free CCL – refers to CCL with the content of bromine and chlorine controlled within 900ppm. Care should be taken so that the content does not exceed 1500ppm.

Lead-free CCL – refers to Copper laminate with surface mounting that has been carried out without applying lead-free solder. The epoxy resin may be used, but the RoHS regulations must be adhered to. Note that RoHS prohibits the use of substances such as PBDE and PBBD substances.

4.3 Classification Of Resin

Resins used in CCls could be classified as:

• Epoxy resin
• Phenolic resin
• Polyamide resin
• Bismaleimide triazine
• Phenolic resin

If you are using fiber, the following quality aspects should be considered:

• Humidity resistance
• Intensity
• Insulation capability
• Heat and fire resistance

4.4 Copper PCB —Copper Laminates

This is the used clad that is over the dielectric layer and substrate (resin composite material).

The copper acts as a composite insulator material while being a good conductor, also remember. You can have rigid or flexible base material. Still, the primary purpose of the copper laminate is to act as mechanical support for the pin, i.e., the firm base that holds the electronic component and joins them at the same time.

The most popular types of copper laminates used for PCB are:

♦Polyimide:

This is a base material used for high-temperature PCB applications; it has an excellent glass transition (Tg =220 °C) that gives it an outstanding performance over high temperatures. It allows for soldering and desoldering of components, giving you more legroom for mistakes.

♦Phenolic:

This base material is used in low-cost applications with the FR-2, CEM-1, or CEM-3 brand names. It is most widely used in single-layer PCB of small household gadgets and appliances. It is slightly brittle but hard to bend.

♦Arlon:

So far, it’s one of the most devise base materials with different applications just behind the FR -4; it is the preferred base material for multilayer PCBs; you find them in military, wireless, and communication systems.

♦FR-4:

This is a glass fiber base material that is durable, hard to bend, and cut with fire retardant qualities; it’s Tg =160°C. Because of all these qualities, various applications within single, double, and multilayer PCBs are used for power supply, mixed-signal and digital applications.

Other Copper Laminates used are Tetrafunctional epoxy, Thermount, and cyanate ester.

For electrically interconnecting the components, the laminates can be nickel, stainless steel, aluminum, and copper. However, the most widely used material for lamination purposes is copper. The aluminum found commercial applications recently and is appreciated in low-cost home appliances.

The conductive cladding layer is skinny and is over one or both sides of the resin composite material. The thickness of the cladding material is determined by how much material is deposited regarding weight.

It is a simple process but requires that you take some precautions. First, you need to turn the laminator on before feeding the board and the film in the machine. The side with the excess border should be provided into the laminator.

In most cases, you are required to put the board into the machine for the second time if you want to improve the quality of your clad board. It means that the board should be put back into the laminator immediately after it finishes the first run.

The same procedure should be used if you are working on a double-sided board.

5. Copper PCB —Copper Layer Design

A keen eye is kept by designers when designing copper PCB; a designer must think in reverse. A board starts as solid copper; then, you remove the bits you don’t want.

It is faster to build, less expensive, and consuming when the copper is the same size as the board. Some techniques can make much difference from a frustrating experience to a smooth experience.

Maximizing copper is most common in two ways:

• Manually:

By specifying the specs of your PCBs (shape and size), this method is faster but sloppy as copper can be placed as an object, and these objects are checked for minor errors when assigned to a net. This method is mainly used for quick turns or prototype builds.

• Automatically:

However, this method is more time-consuming than the manual process, but the pour method helps to maximize copper. Copper will be left behind by drawing a border around the board area and pouring the copper in, laying out the board, and going back and placing copper shapes to fill it.

What you need to know is that when the copper pour is used, you define your boundary and everything inside when the pour operation is performed while connected automatically.

This method usually favors a large area, several irregularly shaped objects, or unusual shapes. The pour operation automatically fills the unique body while additionally isolating other traces in the area.

Objects that the copper pour can automatically handle are Traces, nets, decals, and pads. When used right, you don’t need much; the copper pouring will make the right moves and connections; you can double-check using the continuity check tool.

Now we have talked about both the manual and automatic methods, and you probably think the manual process is the best, especially for the short time sprint. Still, in the long run, the intuitive approach can be better even though it is works upfront.

There are three situations when using a copper pour might be the better option for your design.

1. Polygon Management

Manual – when you’re dealing with regular polygons, this method could be time-consuming and messy. A quick fix would be to drop overlapping shapes on top of each other to build your required profile.

It is quick, but it’s a short-term solution as eventually, you will need to do vertex editing to clean the design.

Automatic – The copper pouring method here is a “no-brainer” because we deal with complex shapes; this process is automatic. By defining the border and running copper, you eliminate the tedious job of re-editing later.

2. Plane Management

Manual – A plane is a large area of copper where all connections are one net. If you intend to build a board with separate planes while changing parts often, you often recommend route traces point to point.

Automatic – An excellent way to avoid several traces that all go to the same point is to use a copper pour method design on a plane for the ground. This will automatically connect all the connections on one network.

3. Thermal Management

Manual – if you have a Hot board with much space, the best way to cool it down is to add a copper square to help conduct the heat away. Which may not always be the case?

Automatic – when you define the area around the critical parts of the board, prioritizing them, you can minimize the thermal stress. This method is used when importance is placed on maximizing the copper surface area.

6. PCB Copper Plating And Cleaning

6.1 Copper PCB —Plating

Plating is very important to a PCB board. If all the traces on the external layers are not protected, the copper PCB will oxidize and deteriorate, making the board unstable. How do you know your copper has corroded? It will turn green. The two main reasons for plating are also called copper coating and surface finish:

1. To protect exposed copper circuitry

   2. To provide a surface good enough for soldering when assembling components to the PCB.

You have various PCB copper plating options to choose from, and each carries its advantages and disadvantages. You can find them here.

There are IPC standards for surface plating which is shown below:

6.2 Copper PCB —Clad Board Cleaning

Getting the best results is essential for you to clean your board using fine wool. You may also choose to use an abrasive pad before rinsing it with water. It helps to remove the dirt and any other contamination.

Alternatively, you may start by cleaning the dry board by exposing it to heat for about 5 minutes. This way, it ensures that the board is clean and ready for the film.

Conclusion

But I can answer you with one sentence “Copper PCB is the most reliable, effective PCB used across the most electronic device,” you don’t need to take my word for it. Just take a look at your phones.

And we at WellPCB are here to meet your needs at any time.