Ve světě desek plošných spojů (PCB) je výběr povrchové úpravy rozhodující pro celkový výkon a životnost elektronických zařízení. Povrchová úprava poskytuje ochranný povlak, který zabraňuje oxidaci, zlepšuje pájitelnost a zvyšuje elektrickou spolehlivost desky plošných spojů. Jedním z oblíbených typů desek plošných spojů je tlustá měděná deska plošných spojů, která je známá svou schopností zvládat vysoké proudové zatížení a poskytuje lepší tepelné řízení. Však,často vyvstává otázka: Lze silné měděné desky plošných spojů vyrábět s různými povrchovými úpravami? V tomto článku prozkoumáme různé možnosti povrchové úpravy dostupné pro tlusté měděné desky plošných spojů a úvahy spojené s výběrem vhodné povrchové úpravy.
1.Zjistěte více o těžkých měděných PCB
Než se ponoříme do možností povrchové úpravy, je nutné pochopit, co je tlustá měděná deska plošných spojů a její specifické vlastnosti. Obecně platí, že PCB s tloušťkou mědi větší než 3 unce (105 µm) jsou považovány za tlusté měděné PCB. Tyto desky jsou navrženy tak, aby přenášely vysoké proudy a efektivně odváděly teplo, díky čemuž jsou vhodné pro výkonovou elektroniku, automobilový průmysl, letectví a další zařízení s vysokými požadavky na napájení. Silné měděné desky plošných spojů nabízejí vynikající tepelnou vodivost, vyšší mechanickou pevnost a nižší úbytek napětí než standardní desky plošných spojů.
2. Důležitost povrchové úpravy při výrobě těžkých měděných PCB:
Příprava povrchu hraje zásadní roli při ochraně stop mědi a polštářků před oxidací a zajištění spolehlivých pájených spojů. Působí jako bariéra mezi odkrytou mědí a vnějšími součástmi, zabraňují korozi a udržují pájitelnost. Povrchová úprava navíc pomáhá zajistit rovný povrch pro procesy umísťování součástí a spojování drátů. Výběr správné povrchové úpravy pro tlusté měděné desky plošných spojů je zásadní pro optimalizaci jejich výkonu a spolehlivosti.
3. Možnosti povrchové úpravy pro PCB z těžké mědi:
Vyrovnání horkovzdušnou pájkou (HASL):
HASL je jednou z nejtradičnějších a cenově nejefektivnějších možností povrchové úpravy PCB. Při tomto procesu se DPS ponoří do lázně roztavené pájky a přebytečná pájka se odstraní pomocí horkovzdušného nože. Zbývající pájka vytvoří na povrchu mědi silnou vrstvu, která ji chrání před korozí. Přestože je HASL široce používanou metodou povrchové úpravy, není to nejlepší volba pro tlusté měděné PCB kvůli různým faktorům. Vysoké provozní teploty zahrnuté v tomto procesu mohou způsobit tepelné namáhání silných měděných vrstev, což způsobuje deformaci nebo delaminaci.
Bezproudové niklové imerzní zlacení (ENIG):
ENIG je oblíbenou volbou pro povrchovou úpravu a je známý pro svou vynikající svařitelnost a odolnost proti korozi. Zahrnuje nanesení tenké vrstvy bezproudového niklu a následné nanesení vrstvy imerzního zlata na měděný povrch. ENIG má plochý, hladký povrch, takže je vhodný pro jemné komponenty a lepení zlatým drátem. Zatímco ENIG lze použít na tlusté měděné PCB, je důležité zvážit tloušťku zlaté vrstvy, aby byla zajištěna adekvátní ochrana proti vysokým proudům a tepelným účinkům.
Bezproudové niklování Bezproudové palladiové imerzní zlato (ENEPIG):
ENEPIG je pokročilá povrchová úprava, která poskytuje vynikající pájitelnost, odolnost proti korozi a spojitelnost drátů. Zahrnuje nanesení vrstvy bezproudového niklu, poté vrstvy bezproudového palladia a nakonec vrstvy imerzního zlata. ENEPIG nabízí vynikající odolnost a lze jej aplikovat na silné měděné PCB. Poskytuje robustní povrchovou úpravu, díky čemuž je vhodný pro vysoce výkonné aplikace a komponenty s jemnou roztečí.
Imerzní plechovka (ISn):
Imerzní cín je alternativní možností povrchové úpravy pro tlusté měděné PCB. Ponoří PCB do roztoku na bázi cínu a vytvoří na měděném povrchu tenkou vrstvu cínu. Ponorný cín poskytuje vynikající pájitelnost, rovný povrch a je šetrný k životnímu prostředí. Při použití ponorného cínu na tlusté měděné PCB je však třeba vzít v úvahu, že tloušťka cínové vrstvy by měla být pečlivě kontrolována, aby byla zajištěna adekvátní ochrana proti oxidaci a vysokému průtoku proudu.
Organický konzervační prostředek na pájitelnost (OSP):
OSP je povrchová úprava, která vytváří ochranný organický povlak na exponovaných měděných površích. Má dobrou pájitelnost a je nákladově efektivní. OSP je vhodný pro aplikace s nízkým až středním výkonem a lze jej použít na tlustých měděných deskách plošných spojů, pokud jsou splněny požadavky na proudovou zatížitelnost a rozptyl tepla. Jedním z faktorů, který je třeba vzít v úvahu při použití OSP na silných měděných deskách plošných spojů, je dodatečná tloušťka organického povlaku, která může ovlivnit celkový elektrický a tepelný výkon.
4. Co je třeba zvážit při výběru povrchové úpravy pro těžké měděné PCB: Při výběru povrchové úpravy pro těžké
Měděné PCB, je třeba zvážit několik faktorů:
Aktuální nosnost:
Silné měděné desky plošných spojů se primárně používají ve vysoce výkonných aplikacích, takže je důležité zvolit povrchovou úpravu, která zvládne vysoké proudové zatížení bez výrazného odporu nebo přehřívání. Možnosti jako ENIG, ENEPIG a ponorný cín jsou obecně vhodné pro aplikace s vysokým proudem.
Tepelný management:
Silná měděná deska plošných spojů je známá svou vynikající tepelnou vodivostí a schopnostmi odvádět teplo. Povrchová úprava by neměla bránit přenosu tepla nebo způsobovat nadměrné tepelné namáhání měděné vrstvy. Povrchové úpravy jako ENIG a ENEPIG mají tenké vrstvy, které často prospívají tepelnému managementu.
Pájitelnost:
Povrchová úprava by měla poskytovat vynikající pájitelnost pro zajištění spolehlivých pájených spojů a správné funkce součásti. Možnosti jako ENIG, ENEPIG a HASL poskytují spolehlivou pájitelnost.
Kompatibilita komponent:
Zvažte kompatibilitu zvolené povrchové úpravy s konkrétními součástmi, které mají být osazeny na DPS. Komponenty s jemnou roztečí a lepení zlatým drátem mohou vyžadovat povrchové úpravy, jako je ENIG nebo ENEPIG.
Náklady:
Cena je vždy důležitým faktorem při výrobě PCB. Náklady na různé povrchové úpravy se liší v důsledku faktorů, jako jsou náklady na materiál, složitost procesu a požadované vybavení. Vyhodnoťte dopad vybraných povrchových úprav na náklady, aniž byste ohrozili výkon a spolehlivost.
Tlusté měděné desky plošných spojů nabízejí jedinečné výhody pro aplikace s vysokým výkonem a výběr správné povrchové úpravy je rozhodující pro optimalizaci jejich výkonu a spolehlivosti.Zatímco tradiční možnosti, jako je HASL, nemusí být vhodné kvůli tepelným problémům, povrchové úpravy jako ENIG, ENEPIG, ponorný cín a OSP lze zvážit v závislosti na konkrétních požadavcích. Při výběru povrchové úpravy tlustých měděných desek plošných spojů by měly být pečlivě zváženy faktory, jako je proudová schopnost, tepelné řízení, pájitelnost, kompatibilita součástí a náklady. Chytrým výběrem mohou výrobci zajistit úspěšnou výrobu a dlouhodobou funkčnost tlustých měděných desek plošných spojů v různých elektrických a elektronických aplikacích.
Čas odeslání: 13. září 2023
Zadní
