PCB in rame spessoun ruolo importante in campi quali veicoli a nuova energia, alimentatori industriali e convertitori ad alta-potenza grazie alla loro eccellente capacità di trasporto di corrente e prestazioni di dissipazione del calore. Rispetto ai circuiti stampati convenzionali, lo spessore del foglio di rame delle lastre di rame spesse è notevolmente più spesso e la loro lavorazione presenta molte sfide particolari. Di seguito vengono delineate le considerazioni fondamentali per la lavorazione delle lastre di rame spesse, dalla selezione dei materiali, al controllo del processo fino all'ispezione della qualità, fornendo riferimenti per una produzione stabile.
1, selezione del materiale: corrispondenza dei requisiti di prestazione e lavorazione
La scelta del substrato per lastre di rame spesse dovrebbe tenere conto sia delle prestazioni elettriche che della lavorabilità meccanica, al fine di prevenire difetti di lavorazione causati da proprietà inadeguate del materiale
La compatibilità tra substrato e lamina di rame: la forza di adesione tra la lamina di rame spessa e il substrato è fondamentale. È necessario selezionare un substrato con un contenuto di resina moderato e una buona stabilità termica per garantire che il foglio di rame non cada facilmente durante la lavorazione ad alta-temperatura (come saldatura e pressatura). Allo stesso tempo, la duttilità del foglio di rame dovrebbe essere abbinata alla tecnologia di lavorazione. Ad esempio, un foglio di rame con duttilità insufficiente tende a rompersi durante i processi di piegatura o formatura, il che a sua volta influisce sulla sua conduttività.
Rinforzo del materiale per scenari speciali: in ambienti ad alta-potenza e alta-temperatura (come i controller dei motori dei veicoli a nuova energia), è necessario selezionare substrati resistenti alle alte-temperature (come resina epossidica modificata, poliimmide) e si dovrebbe utilizzare un foglio di rame trattato con anti-ossidazione per ridurre la corrosione dovuta all'ossidazione durante l'uso a lungo-termine. Per scenari con vibrazioni frequenti, come i moduli di potenza dei robot industriali, è opportuno considerare anche la resistenza alla fatica del substrato per evitare rotture del circuito causate da stress meccanico.
2, tecnologia di elaborazione: collegamenti chiave di controllo
La tecnologia di lavorazione delle lastre di rame spesse dovrebbe essere ottimizzata in base alle caratteristiche delle lamine di rame, con particolare attenzione al controllo dei processi chiave come incisione, pressatura e perforazione
Controllo accurato del processo di incisione: quando si incide il rame spesso, la concentrazione, la temperatura e la pressione di spruzzo della soluzione di incisione devono essere rigorosamente controllate. A causa della velocità di incisione lenta e del facile verificarsi di "corrosione laterale" del foglio di rame spesso, è necessario utilizzare processi di incisione passo passo o incisione a impulsi per ridurre la quantità di corrosione laterale attraverso più passaggi di incisione e garantire la precisione delle dimensioni del circuito. Dopo l'incisione, è necessario pulirla tempestivamente per evitare che la soluzione di incisione residua causi l'ossidazione del foglio di rame.
Collegamento degli strati intermedi nel processo di laminazione: durante la laminazione di piastre di rame spesse multi-strato, è necessario aumentare la temperatura e la pressione di laminazione per garantire che la resina scorra completamente e riempia gli spazi tra i fogli di rame, evitando vuoti tra gli strati. Per i fogli di rame più spessi, è possibile utilizzare il processo di "pressatura passo-per-passo", in cui il foglio di rame viene precompresso con il substrato prima di essere pressato nel suo insieme per ridurre la generazione di bolle. La velocità di raffreddamento dopo la compressione deve essere controllata lentamente per evitare la deformazione del pannello dovuta allo stress termico.
Selezione degli utensili di foratura e formatura: la foratura di lastre di rame spesse è difficile e soggetta a problemi come bave di perforazione e pareti dei fori ruvide. È necessario selezionare punte in lega ad alta durezza e ridurre la velocità di perforazione, aumentare il raffreddamento e la lubrificazione per ridurre al minimo l'accumulo di trucioli di rame e l'usura dell'utensile. Quando si forma la forma (come la fresatura CNC), è necessario utilizzare utensili da taglio speciali per evitare crepe sui bordi causate dalla troppo dura della lamina di rame.
3, ispezione di qualità: copertura di tutti i punti di rischio durante l'intero processo
Il controllo di qualità delle piastre di rame spesse è più rigoroso di quello dei circuiti stampati convenzionali, con particolare attenzione ai seguenti indicatori:
Ispezione dell'aspetto e delle dimensioni: utilizza apparecchiature di ispezione delle immagini ad alta-definizione per verificare se i bordi del circuito sono lisci, se sono presenti bavature o incisioni incomplete e misura se le dimensioni chiave (come larghezza della linea e spaziatura) soddisfano i requisiti. Per i pannelli laminati multi-strato, è necessario utilizzare test a ultrasuoni per verificare lo stato del legame tra gli strati e identificare la presenza di bolle o difetti di delaminazione.
Verifica delle prestazioni meccaniche: per lastre di rame spesse che devono essere piegate, è necessario un test di flessione per verificare se la forza di adesione tra la lamina di rame e il substrato soddisfa lo standard.
Test delle prestazioni elettriche: verificare la conduttività e l'affidabilità dell'isolamento del circuito mediante test di conduttività, test di resistenza di isolamento e altri metodi. Per scenari ad alta-potenza, è richiesto il test della capacità di carico di corrente per garantire che le linee in rame spesse non si guastino a causa del surriscaldamento alla corrente nominale.