I. Ağır Bakır PCB Nedir?

Ağır bakır PCB veya bazen kalın bakır devre kartı olarak da adlandırılan, delikte yeterince kalın bir bakır kaplama elde etmek için genellikle yaygın olarak kullanılan standarttan (35μm gibi) daha kalın, bir cam epoksi alt tabaka üzerine yapıştırılmış daha kalın bir bakır folyo ile karakterize edilen bir baskılı devre kartıdır (PCB). Bu devre kartı, gürültü gerilimi oluşumunu azaltmak için daha yüksek akım taşıma kapasitesi ve daha düşük direnç ve endüktans değerleri gerektiren devre tasarımlarında kullanılır. Ağır bakır PCB genellikle 3oz bakır kalınlığına sahip PCB'ye atıfta bulunur, yerleşim alanı sınırlı olduğunda ve hat genişliğini artırarak akım taşıma kabiliyetini geliştiremediğinde, ağır bakır PCB kullanmak, akım taşıma gereksinimini etkili bir şekilde karşılayabilir ve PCB'nin ısı dağılımını iyileştirebilir.

II. Ağır Bakır PCB'nin Avantajları

1. Büyük akım taşıyın

Ağır bakır PCB, sınırlı alanda yeterli akımı taşıyabilir ve devre kartının güç yoğunluğunu etkili bir şekilde artırabilir.

• Mükemmel Isı Dağılımı

Ağır bakır PCB, ısıyı daha iyi aktarabilir, böylece ısı dağılımı performansını artırabilir, yüksek güç ve ısıya eğilimli devre için çok önemli olan PCB ve elektronik bileşenlerin normal çalışma sıcaklığını sağlayabilir

• Artan Mekanik Mukavemet

Kalın bakır katman, PCB'nin mekanik mukavemetini artırabilir ve onu daha kararlı ve dayanıklı hale getirebilir.

• Yüksek güvenilirlik

Artan bakır kalınlığı, devre kartının daha yüksek yük altında termal gerilimi taşıyabilmesini sağlar. Bu nedenle, ağır bakır PCB, elektrik gücünü daha güvenilir ve etkili bir şekilde kontrol etmeye, dönüştürmeye veya dağıtmaya yardımcı olabilir.

III.Ağır Bakır PCB Uygulamaları

1. Güç Kaynağı Ekipmanları
2. Güç kaynağı modülü: sunucu güç kaynağı ve endüstriyel güç kaynağı için kullanılır. Ağır bakır tabaka büyük akım taşıyabilir ve ısı üretimini azaltabilir.
3. İnvertör, güneş invertörü ve rüzgar enerjisi invertörü gibi. Ağır bakır devre yüksek akıma dayanabilir ve ısıyı etkili bir şekilde dağıtabilir.
4. Otomotiv Elektroniği
5. Elektrikli araç: pil yönetim sistemi (BMS) ve motor kontrolörü için kullanılır
6. Geleneksel araçlar: motor kontrol ünitesi (ECU) ve güç kaynağı dağıtım sistemi için kullanılır
7. Endüstriyel Kontrol
8. Motor sürücüsü: yüksek güçlü motor sürücüsü ve kontrolörü için kullanılır
9. PCL: yüksek güçlü endüstriyel otomasyon kontrol sistemi için kullanılır
10. İletişim Ekipmanı: yüksek güçlü radyo frekansı modülü ve güç modülleri ile iletişim istasyonu
11. Tıbbi ekipman: Tıbbi ekipmanın güvenilirlik ve ısı dağılımı için yüksek gereksinimleri vardır, ağır bakır PCB, örneğin tıbbi görüntüleme ekipmanı, iyileştirme ekipmanı ve yaşam destek ekipmanı gibi bu tür gereksinimleri karşılayabilir.
12. Tüketim Malları: Tüketim malları alanında, ağır bakır PCB esas olarak klima, buzdolabı, mikro fırın gibi yüksek güçlü ürünler için kullanılır

IV. Ağır Bakır PCB Tasarlarken Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar

Ağır bakır PCB'nin daha yüksek yük ve akım taşıması gerektiğinden ve ciddi koşullar altında kullanıldığından, ağır bakır PCB'nin doğru tasarımı büyük önem taşımaktadır. Ağır bakır PCB tasarlarken bazı noktalar şunlardır;

1. Akım taşıma kapasitesi tasarımı

• Akıma göre kartınız için işe yarayabilecek uygun bir bakır kalınlığı seçin, örneğin 3oz/ft2 veya daha fazla.
• Kartın çok fazla ısı üretmeden akımı taşıyabilmesini sağlamak için hat genişliğini IPC-2152 standardına göre hesaplayın.
• Daha yüksek akım ve daha düşük direnç taşımak için yolun miktarını ve boyutunu artırın.
• Yanlış düzenleme nedeniyle aşırı ısınmayı önlemek için düzeni optimize edin.

2. Termal yönetim

• Termal salınım tasarımı: Isıyı diğer katmanlara veya ısı emicilere iletmek için daha fazla termal yol ekleyin ve daha iyi ısı dağılımı için geniş bir bakır alanı kullanın.
• Tasarım sürecinde termal simülasyona devam edin, sıcak alanı tanıyın ve devre düzenini optimize edin.
• Bileşen düzeni: Güç MOSFET'i ve transformatör gibi yüksek ısı üretimi bileşenlerini, güzel ısı dağıtma performansına sahip alana yükleyin. Isıya duyarlı bileşenler, yüksek ısı üreten bileşenlerden uzak olmalıdır.
• Isı dağılımı temel malzemesi: Temel malzeme yüksek sıcaklıklara dayanmalı ve FR4 kullanılıyorsa tg değeri 130°C'nin üzerinde olmalıdır. Veya metal taban veya seramik malzeme gibi yüksek ısı iletkenliğine sahip malzeme kullanın.

3. Sinyal bütünlüğü

• Empedans kontrolü: Ağır bakır PCB'nin kalınlığı empedansı etkileyecektir, hat genişliği ve alanı doğru bir şekilde hesaplanmalıdır.
• Karışmayı azaltın: Sinyal hattı alanını artırın, uzun paralel hatlardan kaçının ve yüksek frekanslı sinyalleri izole etmek için yer düzlemini kullanın
• Yüksek frekanslı sinyal düzeni: Yansımaları ve kayıpları azaltmak için yüksek frekanslı sinyal yollarını mümkün olduğunca kısa tutun ve gürültüyü azaltmak için diferansiyel çift yönlendirmeyi kullanın.

4. Mekanik dayanım ve güvenilirlik

• Laminasyon işlemi: Ağır bakır PCB'nin laminasyon işlemi karmaşıktır, ve eşit olmayan bakır kalınlığı nedeniyle delaminasyon sorununu önlemek için katmanlar arasındaki bağlanma mukavemetinin sağlanması gerekir.
• Levha kalınlığı: Ağır bakır tabakası PCB'nin toplam kalınlığını artıracaktır, tasarımcının montajı ve mekanik mukavemeti dikkate alması gerekir.
• Bükülme ve stres: Mekanik stresi azaltmak ve PCB sınırına ve montaj deliklerine takviye tasarımı eklemek için ağır bakır alanında çok fazla yoldan kaçınmak daha iyidir.

5. Bileşen ve devre Düzeni

• Yüksek güçlü bileşenlerin düzeni: Yüksek güçlü bileşenler, daha iyi ısı dağılımı ve akım yönetimi için merkezi bir düzen yapmalıdır. Yüksek güçlü bileşenler hassas sinyal bileşenlerinden uzak durmalıdır.
• Güç kaynağı ve toprak düzlemi: Çok katmanlı bir PCB tasarlarken, tüm güç kaynağı ve toprak düzlemi, gürültüyü ve devre döngüsü empedansını azaltacak şekilde tasarlanmıştır.
• Düzeni optimize edin: Direnci ve güç kaybını azaltmak için yüksek akım yollarını mümkün olduğunca kısa tutun. Devre dağılımının eşit olduğundan emin olmak için bir yıldız veya ağ kablolaması kullanın.

6. Maliyet Kontrolü

• Malzeme seçin: Kart performans gereksinimini karşılayabiliyorsa uygun maliyetli temel malzeme ve bakır seçin.
• Üretim maliyetini düşürmek amacıyla katman sayısını ve kart boyutunu azaltmak için tasarımı ve düzeni optimize edin.
• Üretim süreci: Tasarımcı, yeteneklerini anlamak, uygun üretim sürecini seçmek ve aşırı tasarımdan kaçınmak için PCB tedarikçileriyle yakın iletişim kurmalıdır.

V. Ağır Bakır PCB'nin Geleceği

Kalın bakır PCB'nin gelecekteki gelişme beklentileri çok geniştir ve esas olarak elektrikli araçlara, 5G iletişimine, yeni enerjiye ve endüstriyel otomasyona yönelik artan talepten yararlanmaktadır. Aynı zamanda, malzeme yeniliği, üretim sürecinin iyileştirilmesi ve tasarım aracının yükseltilmesi, kalın bakır PCB teknolojisinin daha da geliştirilmesini teşvik edecektir. Maliyet ve teknik zorluklara rağmen, kalın bakır PCB'nin yüksek güçlü elektronik cihazlardaki temel konumu yeri doldurulamaz ve gelecekte daha fazla alanda önemli bir rol oynayacaktır.

Jerico PCB, müşterilerimizi PCB ve PCBA imalat hizmeti ile destekleme konusunda yaklaşık 20 yıllık deneyime sahiptir, ağır bakır PCB imalatı da bizim avantajımızdır. Teknoloji, süreç, kalite ve hizmetteki avantajlarla ağır bakır PCB pazarında rekabet gücümüzü koruyabilir ve müşteri ihtiyaçlarını karşılayabiliriz. Herhangi bir ağır bakır PCB projeniz varsa ve uygun bir ortak bulmak istiyorsanız, Jerico PCB sizin için burada.

Bugün PCB hakkında konuşalım~