Spezialprozess-Schwerkupfer-LeiterplatteKKPCB

Schwerkupfer bedeutet normalerweise eine Kupferfoliendicke der Leiterplatte von mehr als 3 Unzen (4 mil oder 100 Mikrometer). Es wird meist für Hochleistungs-(Strom-)Elektronik wie Stromversorgungen oder einige Leistungsschaltungen in der Automobilindustrie verwendet. Es kann in Innenlagen oder Außenlagen ausgelegt werden. In der Leiterplattenproduktion ist es schwieriger als herkömmliche Schaltungen mit Kupferfolie unter 2 Unzen.

• Schwerkupfer-Leiterplatte Kupfergewicht bis zu 68OZ
• Anzahl der Lagen bis zu 32 Lagen
• Schwerkupfer-Leiterplatte Plattendicke bis zu 10 mm
• Innenlagen-Kupferdicken von 105 µm, 210 µm oder 1050 µm je nach Strombelastung
• Variable Außenlagen-Kupferdicken von 50 µm – 1050 µm
• Komplexe Hochstromstrukturen möglich
• Bis zu 4 x 1050 µm Cu pro Leiterplatte möglich
• Langjährige Serienfertigungserfahrung mit 400 µm Cu auf Innenlagen

Das Ätzen des Musters ist eines der Hauptprobleme, die bei Schwerkupfer-Leiterplatten überwunden werden müssen. Wenn die Kupferdicke dicker wird, wird die Ätzprozesszeit länger. Wenn die Ätzlösung das Kupfer vertikal entfernt, verursacht sie gleichzeitig auch Seitenätzung. Schließlich weist das Muster einen großen „Fuß“ auf, der oben eine viel geringere Breite als unten hat. Dies reduziert stets das Kupfervolumen, das zum Stromtransport verwendet wird. Um die Designkriterien zu erfüllen, muss der Leiterplattenhersteller zunächst eine Leiterbahnbreitenkompensation vornehmen, damit die Leiterbahnbreite die Spezifikation erfüllen kann. Das bedeutet, dass auch ein breiterer Leiterbahnabstand wichtig ist. Wenn die Kupferdicke höher als 5 Unzen ist, wird das Problem schwieriger. Je dicker die Kupferfolie, desto breiter die Design-Leiterbahn-/Abstandsbreite ist eine gängige Auffassung.

Der zweite Prozess, der beachtet werden muss, ist die Laminierung. Um den weggeätzten Raum zu füllen, wird viel Harz benötigt. Normalerweise muss das Harz aus dem Prepreg stammen. Daher verwendet der Leiterplattenhersteller bei Schwerkupferkonstruktionen stets mehrere Prepregs mit hohem Harzgehalt. Dies verursacht jedoch viele Probleme.

1. Die Gesamtdicke wird hoch. Wenn zu wenig Prepreg verwendet wird, kann dies Hohlräume im Inneren verursachen. Zu viele Prepregs können jedoch dazu führen, dass die Gesamtdicke oder die Dielektrikumdicke zwischen den Lagen außerhalb der Spezifikation liegt.
2. Während der Laminierung weisen die mehreren Prepregs mit hohem Harzgehalt einen hohen Harzfluss auf und verursachen eine Verschiebung der Innenlagen. Die Lage-zu-Lage-Fehlausrichtung wird zu einem Problem, das der Hersteller überwinden muss.
3. Der harzreiche Bereich kann aufgrund fehlender Verstärkung ein Problem mit Harzrissen aufweisen. Der höhere CTE verursacht auch einige Zuverlässigkeitsprobleme bei höheren Temperaturen.

Das dritte Problem, das beachtet werden muss, ist das Bohren. Wenn das Design viel dickes Kupfer aufweist, müssen die Bohparameter so angepasst werden, dass sie eher dem Bohren einer dicken Kupferplatte ähneln. Der Verschleiß des Bohrers und die Entfernung von Spänen müssen sorgfältig behandelt werden.

Das vierte Problem betrifft den Lötstoppmaskenprozess. Es ist schwierig, genügend Lötstoppmaske aufzubringen, um ein dickes Kupfermuster und Basismaterial mit starkem Höhenunterschied abzudecken. Normalerweise muss der Hersteller mehr Lötstoppmaske auftragen, um den Raum zwischen den Leiterbahnen zu füllen. Es ist üblich, mehrere Druckvorgänge anzuwenden. Der erste Druck füllt den größten Teil der Musterlücken und der zweite Druck deckt eine ausreichend dicke Lötstoppmaske auf dem Leiterbahnmuster ab. Es besteht jedoch weiterhin ein gewisses Risiko von Hohlräumen. Die dicke Lötstoppmaske ist auch schwieriger zu belichten und zu entwickeln. Wenn die Belichtungsenergie zu schwach ist, kann ein Unterätzungsproblem auftreten.

Ein Problem, das Stromversorgungsdesigner betrachten, ist der Hochspannungstest (Hi-Pot-Test). Um eine ausreichende Isolierung zu erhalten, um Hochspannungstests zu widerstehen, sind das Material, der Mehrschichtaufbau, die Sauberkeit der Innenlagen, das Ätzen und das Design alle wichtig. Manchmal spielen auch das Bohren, Fräsen und die Plattierung eine wichtige Rolle, um eine gute elektrische Isolierung zu erzielen.

Wenn die Kupferdicke noch höher wird, wie 10 Unzen oder mehr, muss der Herstellungsprozess einige Änderungen vornehmen. Der Hersteller kann zunächst etwas Harz auf die Leiterbahnlücken auftragen, um zu viel Harzfüllung oder das Risiko von Hohlräumen zu verhindern. Dies ist auch der Schlüssel zur Herstellung mehrerer dicker Kupfermuster auf einer Lage.

Für Anwendungen, die den Betrieb mit hoher Leistung erfordern, bieten wir Schwer- und Extremkupfer-Leiterbahnen, plattierte Durchgangslöcher (PTH), Oberflächenpads und Masseflächen. Durch das Elektroplattieren von schwererem Kupfer auf Ihrer Leiterplatte sichern Sie hohe Zuverlässigkeit und effiziente Stromverteilung. Tatsächlich haben wir festgestellt, dass Schwerkupfer-Leiterbahnen sogar als eigener Wärmetauscher fungieren können, der bis zu 20 % der Gesamttemperatur ableitet. Extreme Kupferdicken können bis zu 30 oz plattiert werden.

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• Hochstrom-Leiterplatte
• Dickkupfer-Leiterplatte (105-240µm)
• Ultradicke Kupfer-Leiterplatte (300-500µm)
• Ultra Max Dickes Kupfer PCB (2185μm)
• Kombinations-PCB
• Busbar-eingebettete Leiterplatte
• Kupfer-Inlay-Leiterplatte

• Einbetten der Busbar in die Innenschicht
• Kupfer extrahieren und Kupfer biegen
• Einbetten in die Außenschicht
• Die Form der Busbar ist flexibel
• Schweres Kupfer-Metall-PCB unterstützt bis zu 500 Ampere
• Verfügbare Kupferdicke beträgt bis zu 2000μm

• Ersatz von Busbars
• Hochspannungs-Hochstrom-Anschlussplatte
• Hochspannungsschalter
• Kleine Mobilität