भारी कॉपर पीसीबी

भारी तांबा पीसीबी विशेष सर्किट बोर्ड हैं जो काम के दौरान उच्च स्तर की शक्ति और गर्मी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। जबकि एक मानक पीसीबी आमतौर पर 1 ओजेड-2 ओजेड तांबा का उपयोग करता है,एक भारी तांबा पीसीबी 3 औंस से 20 औंस (या अधिक) का उपयोग करता है. मोटी तांबे की परतें बोर्ड को उच्च धाराओं और उच्च वोल्टेज का संचालन करने की अनुमति देती हैं। बोर्ड उच्च थर्मल के साथ लंबे समय तक काम करने के लिए अच्छी तरह से और कोई क्षति नहीं होगी।

इनका प्रकार जैसे कि वाइंडिंग बोर्ड, बीएमपी उत्पाद, एसी-डीसी बोर्ड आदि हैं।

आमतौर पर इसका उपयोग उच्च शक्ति (विद्युत धारा) इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे बिजली की आपूर्ति या कुछ बिजली सर्किट या उद्योग में थर्मल पर उच्च आवश्यकता के लिए किया जाता है। इसे आंतरिक परत या बाहरी परत में डिज़ाइन किया जा सकता है।पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया में, यह 2OZ तांबे की पन्नी के साथ पारंपरिक सर्किट की तुलना में अधिक कठिन है।

संरचना मानक पीसीबी के समान है, लेकिन इसमें एक विशेष चढ़ाना और उत्कीर्णन प्रक्रिया शामिल है।

• तांबे की परत: बोर्ड की "शिराएं" बहुत ऊँची और चौड़ी होती हैं। तांबे की मोटाई कुछ विशेष मामलों में 3 औंस से 20 औंस तक भिन्न होती है।अधिकतम आंतरिक परत तांबा मोटाई 10 OZ है जबकि बाहरी परत मोटाई 20 OZ तक हो सकता है.
• आधार सामग्री: भारी तांबे के पीसीबी निर्माण में केवल FR4 या हेलोजन मुक्त या रोजर्स या एल्यूमीनियम जैसी आधार सामग्री या कुछ मामलों में हाइब्रिड आधार सामग्री का उपयोग किया जाता है।आम तौर पर FR4 मध्यम Tg और उच्च Tg सामग्री होगी.
• परतों की संख्या: भारी तांबे के पीसीबी परतों की संख्या विनिर्माण के आधार पर 2 से 20 परतों तक होती है।
• बोर्ड की मोटाई: बोर्ड की मोटाई 1.6 मिमी से 5.0 मिमी तक है।
• भारी प्लेट-थ्रू छेद (पीटीएच): विभिन्न परतों को जोड़ने वाले छेदों को मोटी तांबे से सुदृढ़ किया जाता है ताकि ओवरहीटिंग के बिना उच्च धारा ले जाया जा सके। सामान्यतः 25um min छेद तांबे की मोटाई की आवश्यकता होती है,प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए 38um या 50um छेद लेपित तांबे की मोटाई तक.
• कोर: अक्सर अतिरिक्त वजन और गर्मी का समर्थन करने के लिए मध्यम टीजी या उच्च टीजी सामग्री या धातु-कोर सामग्री के साथ एफआर-4 का उपयोग करता है।
• डायलेक्ट्रिक परत: भारी तांबे के पीसीबी के लिए न्यूनतम 2 टुकड़े प्रिपेग, यदि उच्च धारा और वोल्टेज की आवश्यकता होती है, तो इसे कोर में 3 टुकड़े प्रिपेग की आवश्यकता होती है।
• सतह खत्मपीसीबी सतह फिनिश मानक के अनुसार ओएसपी, एचएएसएल, एचएएसएल लीड-फ्री (एचएएसएल एलएफ/आरओएचएस), टिन, इमर्शन गोल्ड (एयू), इमर्शन सिल्वर (एजी), ईएनआईजी, ईएनपीआईजी होगी।और कुछ बोर्ड भी इस्तेमाल किया जाता है स्वर्ण उंगली + HASL, ENIG + OSP, OSP + गोल्डन फिंगर सतह पर बेहतर चालकता के लिए क्योंकि बाहरी घटक के टर्मिनल के साथ संपर्क करने के लिए भारी धारा है।

भारी तांबा इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पाद के लिए तीन फायदे प्रदान करता हैः

एक भारी तांबा पीसीबी का निर्माण मानक बोर्डों की तुलना में काफी अधिक चुनौतीपूर्ण है। क्योंकि तांबा "घाटा" है, पारंपरिक रासायनिक प्रक्रियाएं आसानी से निशान को नष्ट कर सकती हैं।

निम्नलिखित मुख्य उत्पादन प्रौद्योगिकी आवश्यकताएं और तकनीकें हैंः

1. चूंकि तांबे के निशान बहुत मोटे होते हैं, इसलिए उनके बीच का तांबे का दांत गहरा होता है।
2. उच्च राल प्रवाहः इन अंतरालों को पूरी तरह से भरने के लिए उच्च राल सामग्री के साथ विशेष "प्रिप्रिग" (बॉन्डिंग परतें) की आवश्यकता होती है।
3. रिक्तता रोकथाम: यदि राल हर अंतराल को नहीं भरती है, तो वायु बुलबुले (खालीपन) बनते हैं। उच्च शक्ति के तहत, ये बुलबुले विस्तार कर सकते हैं और बोर्ड को विस्फोट या विघटन का कारण बन सकते हैं।
4. उच्च दबाव/तापमानः टुकड़े टुकड़े करने वाले प्रेस को उच्च मापदंड सेटिंग्स पर काम करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि मोटी तांबा समान रूप से सब्सट्रेट में "सिंक" हो।

एक मानक पीसीबी के माध्यम से ड्रिलिंग प्लास्टिक के माध्यम से ड्रिलिंग की तरह है; एक भारी तांबा बोर्ड के माध्यम से ड्रिलिंग एक धातु प्लेट के माध्यम से ड्रिलिंग की तरह है।

1. ड्रिल बिट लाइफ:तांबा नरम और "गमी" होता है। यह भारी गर्मी उत्पन्न करता है, जो ड्रिल बिट्स को जल्दी से मंद कर देता है। निर्माताओं को बिट्स को बहुत अधिक बार बदलना पड़ता है (जैसे, हर 10-20 छेद बनाम सैकड़ों) ।
2. पेक ड्रिलिंग:बड़े छेदों के लिए अक्सर "पीकिंग" की आवश्यकता होती है, थोड़ा ड्रिलिंग, तांबे के "चिप्स" को साफ करने के लिए वापस खींचना, और फिर से ड्रिलिंग को रोकने के लिए कि बिट टूट न जाए।

मानक उत्कीर्णन एक स्टेंसिल को स्प्रे-पेंट करने जैसा है; मोटी तांबे के लिए, यह एक गहरी घाटी को नक्काशी करने जैसा है।

1. अंतर उत्कीर्णन और चरण-आधारित चढ़ाना: एक लंबे रासायनिक स्नान के बजाय, निर्माता चढ़ाने और उत्कीर्णन के कई चक्रों का उपयोग करते हैं।इससे कम कीमत (जहां रसायन एक निशान के तल को खा जाते हैं) को रोका जा सकता है।, जिससे यह अस्थिर हो जाता है) ।
2. ट्रैकप्रोफाइल नियंत्रणः सीधी साइडवॉल प्राप्त करने के लिए, उच्च गति वाले उत्कीर्णन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अंतिम निशान "ट्रैपेज़ॉइड" या "मशरूम" के आकार के बजाय आयताकार हो।

एक मानक एकल परत के सोल्डर मास्क भारी तांबे के निशान की "चट्टानों" को कवर करने के लिए बहुत पतला है।

1. बहुआयामी कोटिंग्स:आमतौर पर प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए मोटी सोल्डरमास्क कवर बोर्ड सतह सुनिश्चित करने के लिए दो बार सोल्डर मास्क की आवश्यकता होती है।
2. इलेक्ट्रोस्टैटिक छिड़काव:इस विधि को अक्सर रेशम की छपाई से अधिक पसंद किया जाता है क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि स्याही मोटी तांबे के निशानों के तेज ऊर्ध्वाधर किनारों के चारों ओर लपेटती है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि कारखाना वास्तव में बोर्ड का निर्माण कर सके, डिजाइनरों को सख्त नियमों का पालन करना चाहिए:

आप ऐसे वातावरण में भारी तांबा पीसीबी पाएंगे जहां "विफलता एक विकल्प नहीं है" और बिजली की मांग अधिक हैः

• पावर इलेक्ट्रॉनिक्स:इन्वर्टर, कन्वर्टर्स और पावर सप्लाई प्लैनर ट्रांसफार्मर, एम्पलीफिकेशन सिस्टम
• ऑटोमोबाइल:विद्युत वाहनों (ईवी) के चार्जिंग सिस्टम और बिजली वितरण मॉड्यूल।
• नवीकरणीय ऊर्जाःसौर पैनल नियंत्रक और पवन टरबाइन बिजली प्रणाली।
• औद्योगिक:वेल्डिंग उपकरण, भारी मशीनों के नियंत्रक और ट्रांस
• चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक्सःविशेष चिकित्सा उपकरण जैसे लेजर ऑपरेशन या रोबोटिक मशीन, इमेजिंग उपकरण जैसे स्कैन मशीन, एक्स-रे, आदि
• सैन्य और एयरोस्पेस:वायरलेस, उपग्रह संचार उपकरण और रडार उपकरण
• औद्योगिक उपकरण:औद्योगिक उपकरणों में भारी तांबे के पीसीबी का प्रयोग किया जाता है जिसका उपयोग कठोर वातावरण में किया जा सकता है क्योंकि यह कई रसायनों के प्रति संक्षारण प्रतिरोधी है।