“중구리 PCB”란 무엇을 의미하나요?

인쇄 회로 기판은 여러 유형이 있습니다. 이러한 유형 중 하나는 고전류 PCB로, 중구리 PCB라고도 합니다. 이 보드는 고전류 및 온도 변화와 관련된 애플리케이션에 유용한 특성을 가지고 있습니다. 헤비 구리 PCB는 더 높은 온도에 더 오래 견딜 수 있고, 더 높은 전류 속도를 처리할 수 있으며, 더 강력한 솔더 조인트와 연결 지점을 제공합니다.

고전류 PCB란 무엇인가요?

고전류 PCB는 표준 PCB보다 더 높은 임계 전류 밀도를 지원하도록 설계된 인쇄 회로 기판입니다. 표준 기판은 수십 암페어 정도의 전류만 지원할 수 있습니다. 고전류 기판은 수백 또는 수천 암페어의 전류를 전달할 수 있으며, 장시간 고온에 견딜 수 있습니다. 이러한 PCB의 독특한 디자인은 더 두껍고 무거운 구리 층을 사용하므로 보드의 전기적 및 기계적 성능이 더 강하고 내구성이 뛰어납니다.

일반적으로 중구리 PCB에는 다음과 같은 성분이 포함되어 있습니다. 평방 피트당 구리 3온스 고전류 부하를 전달할 수 있습니다. 총 구리 양이 3온스/ft² 미만인 경우에도 중요 영역의 구리 두께가 다음 이상인 경우 기판을 중구리 PCB로 분류할 수 있습니다. 4온스/ft². 이렇게 많은 양의 구리는 트레이스에 너비를 추가할 수 없거나 최선의 선택이 아닐 때 사용됩니다.

예를 들어, DC 모터 PCB의 경우 설계자가 열 제약을 고려해야 하므로 필요한 전력을 전달하는 데 필요한 표준 트레이스 폭이 클 수 있습니다. 대신 헤비 구리 PCB는 더 두꺼운 흔적 를 사용하여 트레이스 폭을 더 작게 유지하면서 동일한 전류 전달 용량을 달성할 수 있습니다. 이를 통해 열 및 전기 성능을 유지하면서 보드 공간을 절약할 수 있습니다.

일반적으로 헤비 구리 보드에 사용되는 구리 두께는 약 [...]입니다. 105µm ~ 400µm. 이 보드는 구리 두께가 더 두꺼울 뿐만 아니라 고온에서 열을 방출하는 동시에 더 강력한 전기 연결을 제공할 수 있습니다. 이러한 열 관리는 헤비 구리 PCB가 과부하 상태에서 열 스트레스와 고장을 방지하는 데 도움이 됩니다.

PCB 설계에서 두꺼운 구리의 장점

전자 장비는 더 열악한 환경과 더 높은 전류에서 작동하기 때문에 열 관리는 그 어느 때보다 중요합니다. 헤비 구리 PCB(예: 내부 및/또는 외부 구리 도체 범위의 5 온스/피트² ~ 19 온스/피트², 로 정의되기도 하고 4온스/ft²)는 구성 요소에서 열을 전도하는 데 도움이 됩니다. 이 속성은 과열로 인한 장애를 크게 줄일 수 있습니다.

PCB 제조업체 무거운 구리를 사용하여 견고한 도체 플랫폼을 만듭니다. 이렇게 만들어진 보드는 전도성이 향상되고 열 스트레스에 대한 저항성이 높아집니다. 또한 단일 레이어에 더 많은 구리 중량을 담을 수 있거나 동일한 레이어에 여러 개의 구리 중량을 배치할 수 있기 때문에 더 작은 면적에서 동일한 전류 용량을 달성할 수 있습니다.

PCB에서 두꺼운 구리의 주요 이점은 다음과 같습니다:

• 구성 요소와 보드의 열 변형이 감소합니다.

• 향상된 전류 전달 능력.

• 반복되는 열 순환을 손상 없이 견딜 수 있습니다.

• 구리 스태킹은 여러 레이어의 필요성을 줄여주기 때문에 일부 디자인에서는 완성된 보드 크기가 더 작아집니다.

중구리 PCB의 혜택은 누구에게 돌아갈까요?

구리 중량을 통해 확실한 이점을 얻을 수 있는 산업은 다음과 같습니다:

• 군사 및 국방.

• 자동차.

• 태양광 패널 시스템(태양광 인버터 및 관련 장비).

• 용접 장비 제조업체.

• 산업용 제어 장비.

이러한 산업은 종종 큰 열 출력을 처리할 수 있고 안정적인 전력 분배를 제공하는 PCB를 필요로 합니다. 중구리 도금 스루홀은 열을 외부 방열판으로 이동시키는 데 특히 좋습니다. 높은 신뢰성을 위해서는 우수한 전력 분배가 필수적이며, 헤비 구리는 이를 달성하는 데 도움이 됩니다.

헤비 구리는 새로운 것이 아닙니다. 이 방법은 무기 제어 시스템과 같은 까다로운 군사 및 방위 요구 사항을 충족하기 위해 수년 동안 사용되어 왔습니다. 이제 주류 전자 제품 제조업체들도 더 나은 열 제거를 요구하고 있습니다. 따라서 헤비 구리는 비군사용 분야에서도 더욱 보편화되고 있습니다.

구리가 만들어지고 사용되는 방법

무거운 구리 PCB는 일반적으로 다음과 같은 조합으로 만들어집니다. 전기 도금 그리고 에칭 프로세스입니다. 목표는 평평한 트레이스뿐만 아니라 다음과 같이 구리 두께를 늘리는 것입니다. 측벽을 통해 그리고 도금 구멍. 보드가 많은 생산 주기에 노출되면 도금된 구멍이 마모되거나 약해질 수 있습니다. 무거운 구리를 추가하면 도금된 구멍이 강화되고 신뢰성이 향상됩니다.

헤비 구리 보드를 사용하면 고전류 또는 고전력 영역과 제어 또는 신호 회로를 동일한 보드에 결합할 수 있습니다. 따라서 일부 시스템에서는 별도의 전원 보드나 부피가 큰 외부 배선이 필요하지 않습니다.

PHILIFAST는 고객과 협력하여 고객의 니즈를 확인하고 이해합니다. 그리고 이러한 니즈에 맞춰 헤비 구리 제조 공정을 맞춤화합니다. 예를 들어, 부품 유형, 필요한 레이어 수, 사용해야 하는 재료를 파악하는 것이 중요합니다. PHILIFAST는 견적을 제시하고 중구리 사용의 장단점을 설명해 드릴 수 있습니다. 기술의 발전으로 전기 도금과 모서리 밀링 또는 연삭을 모두 사용하는 공정을 통해 필요한 구리 두께와 평탄도에 도달할 수 있게 되었습니다.

중구리 PCB에 사용되는 구리 두께 값

실제로는 다음을 찾을 수 있습니다:

• 일반 무거운 구리 두께 값은 다음과 같은 범위에 속합니다. 105µm ~ 400µm.

• 무거운 구리는 일반적으로 평방 피트당 온스 또는 평방 피트당 온스(온스/ft²), 또는 PCB 업계에서는 더 일반적으로 평방 피트당 온스 또는 ft²당 온스, 많은 공급업체가 평방 피트당 온스 또는 µm로 변환합니다.

• 다음과 같은 표준 구리 무게추 1 온스 는 대략 다음과 같습니다. 34-35 µm 의 구리 두께를 한 면에 적용하지만 도금, 표면 마감 및 라미네이션에 따라 완성된 두께가 달라집니다.

비아 및 스루홀을 도금한 후 두껍게 하면 드릴링된 구멍에만 도금을 제어하는 특별한 조치를 취하지 않는 한 구멍 구리와 표면 구리 모두 증가할 수 있습니다.

기판 두께 및 구리 무게 - PCB 설계 및 제조에 미치는 영향

원재료에서 보드를 절단할 때 두 가지 주요 관심사는 다음과 같습니다. 보드 두께 그리고 구리 무게. 위의 원시 보드 두께의 경우 0.8mm, 표준 두께 세트가 일반적으로 사용됩니다: 1.0mm, 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm, 3.2mm. 아래 두께의 경우 0.8mm, 는 표준 시리즈로 간주되지 않습니다. 얇은 보드 두께는 종종 맞춤 제작됩니다. 내부 레이어에 사용되는 일반적인 얇은 코어 두께 값은 다음과 같습니다: 0.1㎜, 0.15㎜, 0.2㎜, 0.3㎜, 0.4㎜, 0.6㎜. 이러한 얇은 코어 재료는 주로 다층 PCB의 내부 레이어로 사용됩니다.

외부 레이어를 디자인하고 완성된 보드 두께를 선택할 때는 생산 중에 추가되는 두께를 고려해야 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

• 비아 및 홀 도금 중에 전기 도금된 구리 두께가 추가됩니다.

• 솔더 마스크 두께.

• 표면 마감 두께(예: 열풍 납땜 레벨링, ENIG 금도금 또는 기타 마감).

• 실크 스크린 및 카본 잉크 두께.

실제로 완성된 보드의 두께는 다음과 같습니다. 0.05-0.1 mm 이 추가되기 때문에 핵심 원자재보다 더 많이 사용됩니다. 주석 도금이 적용된 보드는 일반적으로 최종 두께가 더 크게 증가합니다. 0.075-0.15 mm.

예를 들어

• 완성된 보드 요구 사항이 다음과 같은 경우 2.0mm, 를 선택하고 2.0mm 절단 단계의 원심재, 최종 완제품 보드는 보통 2.1mm 및 2.3mm 제작 공차 및 가공 후.

• 디자인에 완성된 보드가 반드시 다음과 같아야 하는 경우 2.0mm 이하, 의 비표준 원시 보드를 요청해야 합니다. 1.9 mm 제작을 위해. 이 경우 제작업체는 원자재 공급업체에 비표준 자재를 주문해야 하므로 일반적으로 배송 리드 타임이 연장됩니다.

내부 레이어 구성의 경우, 최종 라미네이트 두께를 다르게 선택하여 조정할 수 있습니다. 프리프레그 두께를 변경하고 레이어 스택을 변경할 수 있습니다. 핵심 선택은 유연합니다. 예를 들어 1.6mm 최종 두께를 선택할 수 있습니다. 1.2mm 코어 또는 1.0mm 코어를 적절한 프리프레그 층과 결합하여 최종 라미네이션이 허용 가능한 범위의 두께를 유지하는 한.

보드 두께 허용 오차 - 예상되는 사항

PCB 설계자는 제품 조립 공차와 함께 완성 기판 두께 공차도 고려해야 합니다. 최종 두께 편차의 주요 원인은 다음과 같습니다:

1. 보드 공급업체의 원자재 허용 오차.

2. 여러 레이어와 프리프레그를 함께 압착할 때의 라미네이션 공정 허용 오차.

3. 외층 구리와 도금으로 인한 추가 두께.

일반적인 패널에 자주 인용되는 일반적인 원자재 두께 공차는 다음과 같습니다:

• For 0.8-1.0mm: ±0.1 mm.

• For 1.2-1.6mm: ±0.13 mm.

• For 2.0mm: ±0.18 mm.

• For 3.0mm: ±0.23 mm.

라미네이션 허용 오차는 레이어 수와 총 두께에 따라 다릅니다. 일반적으로 다음 범위 내에서 제어됩니다. ±(0.05-0.1) mm. 에지 커넥터 또는 카드 에지 접점(커넥터용 인쇄 카드 에지 등)이 포함된 기판은 커넥터 사양에 맞게 두께와 허용 오차를 신중하게 선택해야 합니다.

표면 구리 두께 및 도금 표준

비아 구리와 도금된 홀 구리는 화학 증착 후 전기 도금을 통해 형성됩니다. 도금된 홀 구리의 두께를 늘리면 특별한 제어 조치를 취하지 않는 한 표면 구리 두께도 함께 증가하는 경우가 많습니다.

에 따르면 IPC-A-600G 표준에 따라 도금 구멍의 최소 구리 도금 두께는 다음과 같습니다:

• 클래스 1 및 클래스 2 작업용: 20 µm.

• 클래스 3의 경우: 25 µm.

구리 중량을 다음과 같이 지정하는 경우 1 온스, 기억하세요 1 온스 은 일반적으로 특정 시스템에서 최소 원포일 두께에 해당하며, 도금 후 완성된 두께는 이보다 더 높을 수 있습니다. 예를 들어, 원시 포일 옵션이 최소 15.4 µm 일부 제조 사양에서 공칭 1온스 재료의 경우, 허용 후 2-3 µm 가능한 공차 손실의 최소값에 도달할 수 있습니다. 33.4 µm 실제로는 더 높은 원자재 또는 도금 대상을 선택하면 완성된 구리 두께가 다음과 같이 될 수 있습니다. 47.9 µm 또는 제조 경로에 따라 그 이상입니다. 다른 구리 두께 값도 유사한 계산 규칙을 따릅니다.

PCB 두께를 선택하는 방법 - 표준은 무엇인가요?

PCB 블랭크(원판)에는 고정된 전체 두께가 하나도 없습니다. 그러나 시장 관행과 수요에 따라 특정 두께가 표준이 됩니다. 여러 개의 프리프레그와 코어를 쌓아 완성된 보드 두께를 늘릴 수 있습니다.

일반적인 표준 완성 보드 두께는 다음과 같습니다:

• 0.031인치(0.78mm).

• 0.062인치(1.57mm).

• 0.093인치(2.36mm).

일반 전자제품에서 가장 일반적인 마감 두께는 다음과 같습니다. 1.57mm 또는 0.062인치. 그러나 사용자와 특정 애플리케이션에 따라 제품 라인의 표준 두께가 결정됩니다. 초기에는 합판이 기판으로 사용되었고 보드는 더 두꺼웠습니다. 시간이 지나면서 에폭시 유리(FR-4)와 같은 더 나은 옵션이 표준이 되었고 완성된 두께를 더 잘 제어할 수 있게 되었습니다.

PCB 두께와 구리 무게에 영향을 미치는 요인

보드 두께와 구리 무게를 계획할 때는 이러한 설계 및 제조 요소를 고려하세요:

1. 주요 비용 동인보드 크기와 레이어 수에 따라 비용이 크게 결정됩니다.

2. PCB 복잡성레이어 수와 비아 수는 두께와 비용 모두에 영향을 미칩니다.

3. 사용된 재료작동 속도, 작동 주파수 및 최대 작동 온도에 따라 재료를 선택합니다.

4. 운영 환경보드가 고온, 습도 또는 기계적 스트레스를 견뎌야 하는지 여부가 두께 선택에 영향을 미칩니다.

5. 제조 요인구멍 크기와 개수, 구리 무게, 표면 마감 옵션은 기판 두께와 최종 결과에 영향을 미칩니다.

6. 패널화 방법, 보드 간 간격 및 트레이스 지오메트리라우팅, 제조 가능성 및 최종 치수에 영향을 미칩니다.

PCB 구리 두께 및 트레이스 폭 지정 방법

다음을 사용할 수 있습니다. 트레이스 너비 계산기 를 사용하여 특정 전류에 필요한 구리 두께와 트레이스 폭을 지정할 수 있습니다. 이 도구는 일반 계산기와 마찬가지로 전류, 허용 온도 상승, 구리 무게, PCB 두께 및 기타 사양을 입력하면 계산기가 필요한 트레이스 폭과 구리 두께를 반환합니다. 많은 계산기는 다음과 같은 정밀도를 제공합니다. 0.01 mm 을 사용하여 정확한 결과를 얻으세요. 애플리케이션에서 완성된 두께를 지정된 한도 이하로 유지해야 하는 경우 그에 따라 계획을 세우고 스택업을 조정하세요.

PCB 두께를 선택할 때 기억해야 할 사항

더 나은 내구성과 성능을 얻기 위해 보드 두께를 결정할 때는 이러한 사양과 요소를 염두에 두세요:

• 완성된 보드의 무게입니다.

• 유연성 또는 경직성이 필요합니다.

• 고속 신호에 대한 임피던스 매칭 요구 사항.

• 보드의 컴포넌트 높이와 공간.

• 나머지 기계 설계와의 호환성.

• 전체 디자인 규칙 및 레이아웃 제약 조건.

맞춤형 보드 두께는 어떻습니까?

PCB 제조용 원시 패널과 시트는 널리 사용 가능합니다. 제조업체가 특정 사양을 충족할 수 있도록 다양한 사용자 지정 옵션이 있습니다. 다음 중에서 두께를 선택할 수 있습니다. 0.2mm ~ 6.3mm in 0.01 mm 단위로 증가합니다. 일반적으로 단계는 다음과 같습니다:

• 사용할 일반적인 코어/프리프레그 두께를 결정합니다.

• 구리 호일, 도금된 구리, 납땜 마스크를 사용하여 완성된 두께에 맞출 수 있습니다.

맞춤 두께를 주문할 때 기억해야 할 사항:

1. 처리 시간흔하지 않은 두께는 비표준 재료가 필요하므로 리드 타임이 증가합니다. 이는 납기 일정과 개발 시간에 영향을 미칩니다.

2. CM 장비 기능적합한 장비를 갖춘 위탁 제조업체(CM)를 선택하세요. CM이 원하는 두께를 제조할 수 없는 경우 일부 디자인을 타협하고 변경해야 할 수도 있습니다.

3. 추가 비용맞춤형 사양으로 인해 생산 비용이 높아집니다. 특수 재료, 엄격한 허용 오차, 추가 공정 단계는 모두 비용을 증가시킵니다.

맞춤형 두께를 사용하면 제품의 성능과 고유한 기능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 다층 및 맞춤형 보드에는 추가 취급, 공정 단계 및 재료 비용이 발생합니다. 따라서 다층 맞춤형 보드는 비용이 많이 들 수 있습니다.

신뢰할 수 있는 제조 파트너가 있으면 원하는 두께에 원활하게 도달하는 데 도움이 됩니다. 일반적인 첫 번째 단계는 표준 코어/프리프레그 두께 값을 선택한 다음 도금된 구리 및 동박, 선택한 솔더 마스크 및 표면 마감재와 결합하는 것입니다.

PHILIFAST 서비스 및 제공 사항

PHILIFAST는 고품질의 정확한 프로토타입으로 고객의 요구를 충족합니다. 표준 및 맞춤형 요구 사항을 모두 지원할 수 있으며 설계 의도에 주의를 기울입니다. 맞춤형 PCB 제조 서비스의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 24시간 이내에 정확한 견적 제공.

• 3일 이내에 완료되는 턴키 프로세스 를 사용하여 많은 표준 프로토타입을 만들 수 있습니다.

• 공급업체 조정을 통한 조달 시간 단축.

• 필요에 따라 품질 관리 및 인증을 집중적으로 관리합니다.

• 높은 PCB 품질과 자동 광학 검사(AOI) 프로덕션에서.

PCB 제조가 필요한 경우, PHILIFAST는 프로토타입 및 생산 서비스를 제공할 수 있습니다. 고객의 요구 사항을 확인하고, 레이어 수, 재료 선택, 구리 무게 및 기타 중요한 매개 변수에 대해 논의합니다. 또한 무거운 구리의 장단점과 보드 비용, 무게 및 제조 가능성에 미치는 영향에 대해서도 설명합니다.

간단한 기술 요약 및 권장 사항

• 두꺼운 구리 PCB는 고전류 및 고열 수요 애플리케이션을 위한 것입니다.

• 일반적으로 oz/ft² 또는 µm 단위로 측정되는 훨씬 더 두꺼운 구리를 사용합니다. 일반적인 두꺼운 구리 값은 105µm 및 400µm.

• 무거운 구리는 전류 전달 능력과 열 방출을 개선합니다. 열 부담을 줄이고 동일한 전력으로 더 작은 보드 레이아웃을 구현할 수 있습니다.

• 무거운 구리는 일반적으로 전기 도금을 통해 적용됩니다. 또한 도금된 구멍과 비아 측벽을 강화합니다.

• 설계자는 도금, 솔더 마스크 및 표면 마감으로 인한 추가 두께를 계획해야 합니다. 완성된 두께는 원시 코어 두께와 동일하지 않습니다. 원재료 공차 및 라미네이션 공차를 고려해야 합니다.

• 표준 완성 보드 두께는 다음과 같습니다. 0.78mm(0.031인치), 1.57mm(0.062인치), 및 2.36mm(0.093인치), 와 함께 1.57mm 일반 전자 제품에서 가장 많이 사용됩니다. 커스텀 보드는 다음과 같이 다양합니다. 0.2mm ~ 6.3mm.

• 설계할 때는 비용 동인(크기 및 레이어), 복잡성(비아 및 레이어), 재료(속도, 주파수, 최대 온도) 및 운영 환경을 고려하세요.