I. Ağır Bakır PCB Nedir?

Ağır bakır PCB veya bazen kalın bakır devre kartı olarak adlandırılır, cam epoksi alt tabaka üzerine yapıştırılmış daha kalın bakır folyo ile karakterize edilen bir baskılı devre kartıdır (PCB), genellikle delikte yeterince kalın bakır kaplama elde etmek için yaygın olarak kullanılan standarttan (örneğin 35μm) daha kalındır. Bu devre kartı, daha yüksek akım taşıma kapasitesi ve daha düşük direnç ve endüktans değerleri gerektiren devre tasarımlarında, gürültü voltajı oluşumunu azaltmak için kullanılır. Ağır bakır PCB genel olarak 3oz bakır kalınlığına sahip PCB'yi ifade eder; yerleşim alanı sınırlı olduğunda ve hat genişliğini artırarak akım taşıma yeteneğini artıramadığında, 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 Taşıma

Ağır bakır PCB, sınırlı alanda yeterli akım taşıyabilir, devre kartının güç yoğunluğunu etkili bir şekilde artırır.

• Mükemmel Isı Dağılımı

Ağır bakır PCB ısıyı daha iyi iletebilir, böylece ısı dağılımı performansını artırır, PCB ve elektronik bileşenlerin normal çalışma sıcaklığını garanti eder, bu da yüksek güçlü ve ısıya eğilimli devreler için çok önemlidir.

• Artırılmış Mekanik Dayanım

Kalın bakır katmanı, PCB'nin mekanik dayanımını artırabilir ve daha kararlı ve dayanıklı hale getirebilir.

• Yüksek Güvenilirlik

Artan bakır kalınlığı, devre kartının daha yüksek yük altında termal gerilime dayanmasını 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 katmanı büyük akım taşıyabilir ve ısı üretimini azaltabilir.
3. İnvertör, güneş enerjisi invertörü ve rüzgar enerjisi invertörü gibi. Ağır bakır devre yüksek akım taşıyabilir ve ısıyı etkili bir şekilde dağıtabilir.
4. Otomotiv Elektroniği
5. Elektrikli araç: pil yönetim sistemi (BMS) ve motor kontrolcüsü 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 kontrolcüsü için kullanılır
9. PCL: yüksek güçlü endüstriyel otomasyon kontrol sistemi için kullanılır
10. İletişim Ekipmanları: Yüksek güçlü radyo frekansı modülü ve güç modülleri içeren iletişim istasyonu
11. Tıbbi ekipman: Tıbbi ekipmanlar güvenilirlik ve ısı dağılımı için yüksek gereksinimlere sahiptir, ağır bakır PCB bu gereksinimleri karşılayabilir, örneğin, tıbbi görüntüleme ekipmanları, iyileştirme ekipmanları ve yaşam destek ekipmanları.
12. Tüketici Ürünleri: Tüketici ürünleri alanında, ağır bakır PCB esas olarak klima, buzdolabı, mikrodalga fırın gibi yüksek güçlü ürünler için kullanılır

IV. Ağır Bakır PCB Tasarımında Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar

Ağır bakır PCB'nin daha yüksek yüke ve akıma dayanması ve ciddi koşullar altında kullanılması gerektiğinden, ağır bakır PCB'nin doğru tasarımı büyük önem taşımaktadır. İşte ağır bakır PCB tasarlarken dikkat edilmesi gereken bazı noktalar:

1. Akım Taşıma Kapasitesi Tasarımı

• Kartınız için akıma göre çalışabilen uygun bir bakır kalınlığı seçin, örneğin, 3oz/ft² veya daha fazla.
• Tahtanın aşırı ısınma üretmeden akımı taşıyabildiğinden emin olmak için IPC-2152 standardına göre hat genişliğini hesaplayın.
• Daha yüksek akım ve daha düşük direnç taşımak için geçit (via) miktarını ve boyutunu artırın.
• Uygunsuz düzenlemeden kaynaklanan aşırı ısınmayı önlemek için yerleşimi optimize edin.

2. Termal Yönetim

• Termal tahliye tasarımı: ısıyı diğer katmanlara veya soğutuculara iletmek için daha fazla termal geçit (via) ekleyin ve daha iyi ısı dağılımı için geniş bir bakır alanı kullanın.
• Tasarım süreci sırasında termal simülasyon yapın, sıcak alanı tanıyın ve devre yerleşimini optimize edin.
• Bileşen yerleşimi: yüksek ısı üreten bileşenleri (örneğin, güç MOSFET'i ve transformatör) iyi ısı dağılımı performansına sahip alana yükleyin. Isıya duyarlı bileşenler yüksek ısı üreten bileşenlerden uzak tutulmalıdır.
• Isı dağılımı taban malzemesi: taban malzemesi yüksek sıcaklıklara dayanmalıdır ve FR4 kullanılıyorsa Tg değeri 130℃'nin üzerinde olmalıdır. Veya metal taban veya seramik malzeme gibi yüksek termal iletkenliğe sahip malzeme kullanın.

3. Sinyal Bütünlüğü

• Empedans kontrolü: ağır bakır PCB'nin kalınlığı empedansı etkileyecektir, hat genişliği ve aralığı doğru hesaplanmalıdır.
• Çapraz konuşmayı azaltın: Sinyal hattı aralığını artırın, uzun paralel hatlardan kaçının ve yüksek frekanslı sinyalleri izole etmek için toprak düzlemini kullanın
• Yüksek frekanslı sinyal yerleşimi: yansımaları ve kayıpları azaltmak için yüksek frekanslı sinyal yollarını mümkün olduğunca kısa tutun ve gürültüyü azaltmak için diferansiyel çift yönlendirme kullanın.

4. Mekanik Dayanım ve Güvenilirlik

• Laminasyon işlemi: ağır bakır PCB'nin laminasyon işlemi karmaşıktır ve katmanlar arasındaki yapışma gücünün, düzensiz bakır kalınlığından kaynaklanan delaminasyon sorununu önlemek için sağlanması gerekir.
• Kart kalınlığı: ağır bakır katmanı PCB'nin toplam kalınlığını artıracaktır, tasarımcının montajı ve mekanik dayanımı dikkate alması gerekir.
• Bükülme ve gerilim: mekanik gerilimi azaltmak için ağır bakır alanındaki geçit (via) sayısını çok fazla olmaktan kaçının ve PCB kenarlığı ve montaj deliklerinde takviye tasarımı ekleyin.

5. Bileşen ve Devre Yerleşimi

• Yüksek güçlü bileşen yerleşimi: yüksek güçlü bileşenler, daha iyi ısı dağılımı ve akım yönetimi için merkezi bir yerleşimde olmalıdır. Yüksek güçlü bileşenler hassas sinyal bileşenlerinden uzak tutulmalıdır.
• Güç kaynağı ve toprak düzlemi: çok katmanlı bir PCB tasarlarken, gürültüyü ve devre döngüsü empedansını azaltmak için tam bir güç kaynağı ve toprak düzlemi tasarlanır.
• Yerleşimi optimize edin: direnci ve güç kaybını azaltmak için yüksek akım yollarını mümkün olduğunca kısa tutun. Devre dağılımının eşit olmasını sağlamak için yıldız veya ağ kablolaması kullanın.

6. Maliyet Kontrolü

• Malzeme seçimi: kart performans gereksinimini karşılayabiliyorsa, uygun maliyetli taban malzemesi ve bakır seçin.
• Üretim maliyetini düşürmek için katman sayısını ve kart boyutunu azaltmak üzere tasarımı ve yerleşimi optimize edin.
• Üretim süreci: Tasarımcı, yeteneklerini anlamak, uygun üretim sürecini seçmek ve aşırı tasarımdan kaçınmak için PCB tedarikçileriyle yakın iletişim halinde olmalıdır.

V. Ağır Bakır PCB'nin Geleceği

Kalın bakır PCB'nin gelecekteki gelişim beklentileri, esas olarak elektrikli araçlar, 5G iletişimi, yeni enerji ve endüstriyel otomasyondaki artan talepten faydalanmaktadır. Aynı zamanda, malzeme inovasyonu, üretim süreci iyileştirmeleri ve tasarım aracı yükseltmeleri, kalın bakır PCB teknolojisinin daha da geliştirilmesini teşvik edecektir. Maliyet ve teknik zorluklara rağmen, kalın bakır PCB'nin yüksek güçlü elektronik cihazlardaki çekirdek konumu yeri doldurulamaz ve gelecekte daha fazla alanda önemli bir rol oynayacaktır.

Jerico PCB, müşterilerimize PCB ve PCBA üretim hizmeti sunma konusunda neredeyse 20 yıllık deneyime sahiptir, ağır bakır PCB üretimi de avantajlarımız arasındadır. Teknoloji, süreç, kalite ve hizmet avantajlarıyla, ağır bakır PCB pazarında rekabetçiliği sürdürebilir ve müşteri ihtiyaçlarını karşılayabiliriz. Herhangi bir ağır bakır PCB projeniz varsa ve uygun bir ortak bulmak istiyorsanız, Jerico PCB sizin için buradadır.

Bugün PCB hakkında konuşalım~