소개
무거운 구리 PCB는 2온스(70μm)를 초과하는 구리 두께를 특징으로 하는 특수 회로 기판입니다. 이렇게 증가된 구리 두께는 향상된 전류 전달 용량, 우수한 열 관리 및 향상된 신뢰성을 포함한 여러 가지 뚜렷한 이점을 제공합니다. 이러한 속성으로 인해 무거운 구리 PCB는 까다로운 조건에서 견고한 전기적 성능과 회복성이 필요한 애플리케이션에 없어서는 안 될 필수품입니다.
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Heavy Copper PCB
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Multilayer PCB
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Rigid-flex PCB
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Flexible PCB
Heavy Copper PCB란 무엇인가요?
무거운 구리 PCB는 구리 두께가 2온스(70μm)를 초과하는 회로 기판을 말하며, "두꺼운" 구리 PCB라는 용어보다 선호됩니다. 다양한 표준 무게로 제공됩니다.
2온스(70μm)
3온스(105μm)
4온스(140μm)
6온스(210μm)
8온스(280μm)
10온스(350μm)
주요 속성:
일반적으로 FR-4 유전체 재료 사용
주로 외부 층보다는 내부 층에 사용
도금 관통 구멍(PTH)은 종종 플러깅 또는 충전이 필요
정밀한 등록 및 적층 공정 필요
무거운 구리 PCB는 다음을 향상시킵니다.
열 성능
전류 전달 용량
응용 분야:
LED 조명
전력 전자 장치
전기 자동차 인버터
이러한 속성으로 인해 견고한 열 관리 및 높은 전류 용량이 필요한 응용 분야에서 무거운 구리 PCB가 필수적입니다.
무거운 구리 PCB의 이점
무거운 구리 PCB는 표준 1온스 구리에 비해 상당한 이점을 제공합니다.
더 높은 전류 용량: 두꺼운 구리는 전류 밀도를 줄여 열을 낮추고 더 높은 전류 처리 기능을 가능하게 합니다.
향상된 열 성능: 두꺼운 구리의 더 높은 열 전도율로 인한 향상된 열 확산은 구성 요소를 더 시원하게 유지합니다.
낮은 저항: 두꺼운 구리 층은 시트 저항을 줄여 전도도를 높이고 저항 손실을 최소화합니다.
효과적인 전력 분배: 두꺼운 구리 내부 층은 다층 PCB에서 견고한 전력 분배 평면 역할을 하여 접지 바운스와 노이즈를 줄입니다.
향상된 신뢰성: 열 응력, 피로 및 전기 부하 손상에 대한 더 큰 저항성은 장기적인 신뢰성을 개선합니다.
EMI 및 노이즈 차폐: 내장된 두꺼운 구리 층은 전자기 간섭 및 크로스토크에 대한 효과적인 차폐를 제공합니다.
이러한 속성으로 인해 무거운 구리 PCB는 높은 신뢰성, 열 관리 및 전기적 성능이 필요한 애플리케이션에 필수적입니다.
Heavy Copper PCB 제조 개요
무거운 구리 PCB를 생산하려면 표준 PCB에 비해 고유한 요구 사항에 맞게 조정된 특수 제조 공정과 장비가 필요합니다.
구리 클래드 적층판 조달
무거운 구리 PCB는 다양한 무게의 압연 구리 호일로 클래딩된 FR-4 적층판으로 시작합니다.
1⁄2온스(18μm)
1온스(35μm)
2온스(70μm)
3온스(105μm)
구리 호일은 접착제 또는 융합 접합 방법을 사용하여 FR-4, CE 수지, 탄화수소, 세라믹 및 테프론과 같은 유전체 코어에 접합됩니다.
등록 및 레이업
레이업 중 레이어의 정확한 정렬은 두꺼운 구리 허용 오차 문제(2온스 구리의 경우 ±10%)로 인해 중요합니다. 자동 광학 등록 시스템은 정확한 정렬을 보장합니다.
라미네이션
무거운 구리를 라미네이션하려면 구리와 유전체 재료 간의 강력한 접착력을 보장하기 위해 표준 PCB에 비해 더 높은 압력, 온도 및 시간이 필요합니다.
도금 관통 구멍(PTH)
무거운 구리 PCB의 PTH는 적층 중에 갇힌 가스와 박리를 방지하기 위해 채우거나 플러깅해야 합니다. 채우기 옵션에는 도금 구리 채우기, 전도성 페이스트 및 비전도성 에폭시 플러그가 있습니다.
에칭
두꺼운 구리 층을 에칭하려면 더 오랜 시간이 필요합니다. 패널 에칭 중 교반하면 균일성이 향상되고, 더 두꺼운 에칭 마스크는 종종 장시간 에칭에 필요합니다.
필러 도금
에칭 후, 패드와 비아 주위에 더 두꺼운 연결 필러를 형성하기 위해 추가 구리를 도금하여 에칭 프로세스 중 구리 손실을 보상합니다.
자동 광학 검사(AOI)
무거운 구리 층의 시각적 검사는 어렵습니다. AOI 시스템은 정렬을 검사하고, 결함을 감지하고, 구리 도금 공극(COPV)을 제거하는 데 필수적입니다.
테스트 및 인증
전기 테스트는 연결성과 연속성을 검증하며, 무거운 구리 PCB의 높은 신뢰성을 보장하기 위해 IPC 6012 Class 3 인증이 권장됩니다.
무거운 구리 PCB 설계 지침
무거운 구리 PCB의 주요 설계 고려 사항:
레이어 스태킹:
1.뒤틀림을 최소화하기 위해 두꺼운 구리 층을 보드 중앙 근처에 배치합니다.
2.등록 문제를 완화하기 위해 외부 층을 서로 인접하게 배치하지 마십시오.
3.향상된 치수 안정성을 위해 인접한 유전체 층 사이에서 섬유 직조 방향을 90° 회전합니다.
구성 요소 배치:
평면 층에서 적절한 간격을 유지하여 솔더 마스크가 완전히 덮이도록 합니다.
구성 요소가 내부 구리 층에 드리운 그림자를 고려합니다.
의도치 않은 전기 연결을 방지하기 위해 드릴 구멍에서 노출된 구리를 확인합니다.
열 관리:
두꺼운 구리 층 위에 열을 생성하는 구성 요소를 배치하여 열 확산기로 활용합니다.
뜨거운 구성 요소 아래에 여러 비아를 사용하여 열을 내부 평면으로 효율적으로 전달합니다.
고전류 트레이스:
여러 개의 병렬 트레이스 대신 고전류 라인에 구리 주입 또는 폴리곤을 사용합니다.
이러한 트레이스를 도금된 관통 구멍 비아에 인접하게 배치하여 효과적인 열 발산을 용이하게 합니다.
채워진 비아:
채워진 비아는 중공 비아에 비해 열 전달을 방해할 수 있으므로 사용을 최소화합니다.
필요한 경우 채워진 비아를 카운터싱크하고 구멍 주변의 솔더 마스크 간격을 확보합니다.
패널 및 툴링:
제작 및 조립 공정에 대한 관대한 허용 오차를 통합합니다.
제조 중 재료 수축, 늘어남 및 잠재적인 휘어짐을 고려합니다.
정확한 툴링 및 테스트를 용이하게 하기 위해 패널에 기준점 및 테스트 쿠폰을 포함합니다.
DFM 분석:
설계 단계에서 제조업체로부터 제조 설계(DFM) 피드백을 구합니다.
특히 구리 허용 오차 문제와 관련하여 제조 가능성 문제를 해결합니다.
PCB 제조업체와의 조기 협업을 통해 보다 원활한 프로토타입 및 생산 단계를 보장합니다.
올바른 무거운 구리 파트너 찾기
무거운 구리 보드용 PCB 제조업체 선택:
역량 체크리스트:
1.적층 두께: 2온스, 3온스, 4온스 등의 구리 두께에 대한 역량을 확보합니다.
2.PTH 충전: 도금된 관통 구멍에 대한 구리, 전도성 잉크 또는 에폭시 플러깅과 같은 옵션이 있는 역량.
3.등록 정확도: 정확한 레이어 정렬을 위한 ≤ 0.003인치(권장)의 정밀도.
4.미세 라인 에칭: 복잡한 회로 설계를 위한 ≤ 4밀 라인/공간을 달성할 수 있는 역량.
5.도금 두께: 견고한 연결을 위한 구멍에 최소 ≥ 2.5밀 구리 도금 두께.
6.단면 도금: 틈새를 채우고 균일한 구리 분포를 보장하기 위한 에칭 후 도금 역량.
7.AOI 검사: 품질 보증을 위해 5대 이상의 카메라 고해상도 자동 광학 검사 활용.
품질 및 인증:
1.IPC 6012 3등급 표준: 엄격한 IPC 6012 3등급 작업장 프로세스 준수.
2.ISO 9001 인증: 일관된 제조 표준을 보장하는 인증된 품질 관리 시스템.
3.UL 또는 TUV 승인: UL 또는 TUV 안전 및 성능 표준 준수.
4.자격 시험: 신뢰성과 내구성을 보장하기 위한 열 응력, 충격 및 진동 시험 경험.
기술 전문성:
1.중량 구리 설계 경험: 중량 구리 PCB 프로젝트 처리에 대한 참조를 통해 입증된 전문성.
2.제조 설계(DFM) 지원: 포괄적인 DFM 피드백 및 최적화를 제공할 수 있는 역량.
3.열 분석 및 평면 전류 시뮬레이션: 최적의 성능을 위한 열 관리 및 전류 시뮬레이션에 대한 능숙함.
4.피드백 및 컨설팅: 레이아웃, 스택업 및 신뢰성 향상에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 역량.
린 프로토타입 제작:
1.낮은 NRE 요금: 최소 비반복 엔지니어링(NRE) 요금으로 비용 효율적인 프로토타입 제작.
2.최소 수량 요구 사항 없음: 소량 및 대량 주문을 모두 수용하는 유연한 생산 능력.
빠른 처리: 간단한 2-4층 빌드에 대한 24시간 처리가 가능한 신속한 서비스.
평가 고려 사항:
이러한 기준에 따라 잠재적인 제조업체를 철저히 평가하여 무거운 구리 PCB 제작에 대한 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.
결론
무거운 구리 PCB 기술은 전자 애플리케이션에서 높은 전류 부하, 열 성능 요구 사항 및 전력 무결성 요구 사항을 해결합니다. 두꺼운 구리 층은 신뢰성을 향상시키지만 제조 중에 세심한 공정 제어가 필요합니다. 설계 단계 초기에 PCB 제조업체와 협력하고 레이아웃 지침을 준수하는 것은 무거운 구리 PCB의 장점을 효과적으로 활용하는 데 중요합니다. 설계 검토 및 자격 테스트를 제공하는 경험이 풍부한 제조업체와 협력하면 전문적인 정밀도와 전문 지식을 활용하여 무거운 구리 PCB 제조에서 최적의 결과를 보장합니다.