Consideraciones para el uso de cobre pesado en el diseño

Muchos fabricantes de placas de circuito impreso están utilizando cobre pesado en sus producciones de prototipos. Si planea hacer lo mismo, aquí hay cosas que debe considerar cuando use cobre pesado en su diseño de PCB.

Consideraciones de cobre pesado

En las capas exteriores, hay dos consideraciones adicionales para el cobre pesado. El primero y más simple es la máscara de soldadura: cuando se usa una máscara de soldadura líquida, se requieren varias capas para proteger adecuadamente las trazas de cobre pesado. Este problema se mitiga con máscaras de soldadura impresas en 3D, pero esa tecnología no está disponible en todas las instalaciones ni en todos los colores.

En segundo lugar, las almohadillas de montaje en superficie pueden verse comprometidas por cobre pesado. Su archivo Gerber especifica el ancho del trazo en la base del trazo, pero SMT ocurre en la parte superior del trazo. Con cobre pesado, la parte superior de la almohadilla SMT puede ser varias milésimas de pulgada más delgada de lo que se diseñó, lo que genera una colocación más difícil y una unión de soldadura potencialmente más débil.

Área transversal de trazas y vías

Uno de los cálculos más importantes en aplicaciones de alta corriente es el área de la sección transversal de una traza. IPC 2152 muestra áreas transversales (conservadoras) necesarias para amperajes particulares, pero los diseñadores se quedan solos para calcular el área de una traza trapezoidal. Claro, el área de un trapezoide es h*(b1+b2)/2, h es obviamente el peso del cobre (¡en milésimas de pulgada!) y b1 es obviamente el ancho de la traza, pero ¿qué es b2? Los departamentos de ventas y planificación de su fabricante de PCB sabrán cuánto más pequeña es la parte superior de la traza que la parte inferior, así que asegúrese de preguntarles. Tenga en cuenta que la diferencia varía de un fabricante a otro.

El área de la sección transversal de una vía proviene de saber cuánto revestimiento hay en la vía. Con el revestimiento Clase 2, la pared de la vía tiene un grosor de 20 micras (0.0008”). Con el revestimiento Clase 3, la pared de la vía tiene un grosor de 25 micras (0.0010”). Utilice estos espesores y el diámetro de su vía para calcular el área de la sección transversal de una vía, teniendo en cuenta que la sección transversal forma un anillo. Tenga en cuenta que el enchapado de Clase 3 se solicita comúnmente en tableros de Clase 2. El revestimiento de la pared del orificio con un grosor superior a 25 micrones no es difícil en volúmenes bajos, pero no se recomienda para una pieza de producción. La duplicación de vías suele ser una mejor solución que la superposición. El uso de un relleno de vía conductor ayuda solo marginalmente. El material de relleno de Via es un epoxi, lo que significa que la capacidad de carga actual no es tan alta como la plata pura o el cobre.

El proceso de grabado ha mejorado

Los PCB de cobre pesado alguna vez se estructuraron a través de un proceso de grabado complejo. Este proceso dejó rastros desiguales y socavaciones inexactas. Hoy en día, cuando se utiliza cobre pesado en la producción de prototipos, el proceso de grabado es más especializado y sólido. A través de los avances tecnológicos, las características de cobre pesado ahora se pueden formar mediante la combinación de chapado de alta velocidad y grabado diferencial. Este proceso produce socavados fáciles e incluso paredes laterales.

El aumento de calor y el flujo de corriente son análogos

Los PCB de cobre pesado son capaces de transportar corriente. Sin embargo, la cantidad de corriente variará según el grosor y el ancho del cobre y el aumento de temperatura más alto que pueda soportar la PCB. Para determinar la corriente máxima que un rastro puede transportar de manera segura, debe calcular el aumento de calor asociado con la corriente aplicada.

Los beneficios para sus producciones de prototipos son numerosos

Cuando usa cobre pesado para su PCB, obtiene una mayor resistencia a las tensiones térmicas y una mayor resistencia mecánica en los sitios del conector. Además, cuando usa cobre pesado, evita fallas en el circuito a alta temperatura, y las vías recubiertas de cobre pueden transportar una corriente más alta en toda la placa para mover el calor a un disipador de calor externo.

Acerca de la victoria 

Victory es un fabricante profesional de PCB que se estableció en 2005. Nos adherimos a ser un fabricante especializado en especies múltiples, series pequeñas a medianas y producción de giro rápido, insistimos en proporcionar PCB 3H (alta calidad, alta precisión y alta densidad) para nuestros clientes .

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