Considérations relatives à l'utilisation de cuivre lourd dans la conception

De nombreux fabricants de cartes de circuits imprimés utilisent du cuivre lourd dans leurs productions de prototypes. Si vous envisagez de faire la même chose, voici les éléments à prendre en compte lors de l'utilisation de cuivre lourd dans la conception de votre circuit imprimé.

Considérations sur le cuivre lourd

Sur les couches externes, il y a deux considérations supplémentaires pour le cuivre lourd. Le premier et le plus simple est le masque de soudure - lors de l'utilisation d'un masque de soudure liquide, plusieurs couches sont nécessaires pour protéger adéquatement les traces de cuivre lourdes. Ce problème est atténué par le masque de soudure imprimé en 3D, mais cette technologie n'est pas disponible dans toutes les installations ou dans toutes les couleurs.

Deuxièmement, les coussinets de montage en surface peuvent être compromis par cuivre lourd. Votre fichier Gerber spécifie la largeur de trace à la base de la trace, mais SMT se produit en haut de la trace. Avec du cuivre lourd, le dessus de la pastille SMT peut être de plusieurs mils plus fin que prévu, ce qui entraîne un placement plus difficile et potentiellement un joint de soudure plus faible.

Zone transversale des traces et des vias

L'un des calculs les plus importants dans les applications à courant élevé est la section transversale d'une trace. L'IPC 2152 montre les aires de section transversale (conservatrices) nécessaires pour des ampérages particuliers, mais les concepteurs sont laissés seuls pour calculer l'aire d'une trace trapézoïdale. Bien sûr, l'aire d'un trapèze est h*(b1+b2)/2, h est évidemment le poids du cuivre (en mils !) et b1 est évidemment la largeur de la trace, mais qu'est-ce que b2 ? Les services de vente et de planification de votre fabricant de PCB sauront à quel point le haut de la trace est plus petit que le bas, alors assurez-vous de leur demander. Notez que la différence varie d'un fabricant à l'autre.

La section transversale d'un via provient de la connaissance de la quantité de placage dans le via. Avec un placage de classe 2, la paroi du via a une épaisseur de 20 microns (0.0008"). Avec un placage de classe 3, la paroi du via a une épaisseur de 25 microns (0.0010"). Utilisez ces épaisseurs et le diamètre de votre via pour calculer la section transversale d'un via, en gardant à l'esprit que la section transversale forme un anneau. Notez que le placage de classe 3 est couramment demandé sur les cartes de classe 2. Le placage de paroi de trou d'une épaisseur supérieure à 25 microns n'est pas difficile en petits volumes, mais n'est pas recommandé pour une pièce de production. La duplication des vias est généralement une meilleure solution que le surplacage. L'utilisation d'un remplissage via conducteur n'aide que marginalement. Le matériau de remplissage Via est un époxy, ce qui signifie que la capacité de charge actuelle n'est pas aussi élevée que l'argent pur ou le cuivre.

Le processus de gravure s'est amélioré

Les PCB en cuivre lourd étaient autrefois structurés par un processus de gravure complexe. Ce processus a laissé des traces inégales et des contre-dépouilles inexactes. De nos jours, lorsque le cuivre lourd est utilisé dans les productions de prototypes, le processus de gravure est plus spécialisé et solide. Grâce aux avancées technologiques, il est désormais possible de former des éléments en cuivre lourd en combinant un placage à grande vitesse et une gravure différentielle. Ce processus produit des contre-dépouilles faciles et même des parois latérales.

L'augmentation de la chaleur et le flux de courant sont analogues

Les PCB en cuivre lourd sont capables de transporter du courant. Cependant, la quantité de courant variera en fonction de l'épaisseur et de la largeur du cuivre et de l'élévation de température la plus élevée que le PCB peut supporter. Pour déterminer le courant maximum qu'une trace peut transporter en toute sécurité, vous devez déterminer l'échauffement associé au courant appliqué.

Les avantages pour vos productions de prototypes sont nombreux

Lorsque vous utilisez du cuivre lourd pour votre circuit imprimé, vous bénéficiez d'une résistance accrue aux contraintes thermiques et d'une résistance mécanique accrue au niveau des connecteurs. De plus, lorsque vous utilisez du cuivre lourd, vous évitez les pannes de circuit à haute température, et les vias plaqués de cuivre sont capables de transporter un courant plus élevé dans toute la carte pour déplacer la chaleur vers un dissipateur thermique externe.

À propos de la victoire 

Victory est un fabricant de PCB professionnel qui a été créé en 2005. Adhérez à être un fabricant spécialisé pour multiplier les espèces, les petites et moyennes séries et la production à rotation rapide, nous insistons pour fournir des PCB 3H (haute qualité, haute précision et haute densité) pour nos clients .

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