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Qu'est-ce qu'un circuit imprimé en cuivre
Introduction
Une carte de circuit imprimé avec une pièce de monnaie en cuivre est appelée une pièce de monnaie en cuivre.
Dans cet article, nous vous expliquons clairement ce qu'est cet article.
Nous décrivons également pourquoi il est essentiel dans le cadre d'un circuit imprimé bien conçu.
Certaines applications lui conviennent, d'autres non, nous différencions cela.
De même, nous décrivons les différentes variétés de cet article afin que vous compreniez comment et où les utiliser de manière appropriée.
Après avoir lu cet article, nous espérons pouvoir vous aider dans vos décisions de conception de PCB.
Vous l'apprécierez considérablement pour son utilité.
Qu'est-ce qu'un PCB Copper Coin ?
Un circuit imprimé en cuivre est une carte de circuit imprimé avec une pièce en cuivre.
Les PCB Copper Coin peuvent être trouvés dans toutes sortes de circuits imprimés.
Mais on les trouve surtout dans les PCB qui nécessitent une gestion thermique.
Les pièces en cuivre sont insérées dans les trois principaux types de PCB :
- PCB 5G - Ceux-ci sont représentés dans des éléments liés à l'informatique, tels que les routeurs, les cartes mères, les modules et les appareils sans fil.
- PCB automobile – pour le LIDAR et le contrôle moteur
- Cartes de circuits imprimés haute puissance, haute tension et/ou haute intensité
Comme vous pouvez le voir, ce type de gestion de la chaleur des PCB à l'aide de pièces est régulièrement déployé.
Comment les pièces de monnaie en cuivre sont-elles utilisées dans les circuits imprimés ?
La manière dont ceux-ci sont utilisés dépend quelque peu du type de pièce de monnaie en cuivre installée sur la carte.
Un autre facteur est la mesure de la surface du PCB.
La quantité et le type de composants placés sur le PCB sont encore une autre considération.
Une fois que le type de pièces et les deux autres facteurs sont pris en compte, les prochaines étapes sont :
- Routage PCB
- Métallisation des PCB
- Lamination PCB
Si ces trois étapes ne sont pas suivies, la pièce de cuivre ne sera pas une partie cohérente de la feuille de PCB.
Cela se traduira par un mauvais résultat, où des niveaux de dissipation thermique satisfaisants ne sont pas atteints.
Avantages du circuit imprimé en cuivre
Avantages du circuit imprimé en cuivre
Une façon de contrôler la chaleur dans une carte de circuit imprimé consiste à utiliser une pièce de monnaie en cuivre. La planche va surchauffer si la chaleur n'est pas maîtrisée, c'est pourquoi l'utilisation de cet article est justifiée. La surchauffe n'est pas souhaitable car elle endommagerait les composants attachés à la carte. L'appareil ne fonctionnera pas correctement si les pièces deviennent trop chaudes. Avant d'utiliser à nouveau l'appareil, le circuit imprimé doit être remplacé.
L'insertion de pièces de monnaie en cuivre est bon marché et fiable
Le circuit imprimé en cuivre est une méthode économique pour contrôler la chaleur. De plus, il fonctionne de manière fiable. Il fonctionne bien avec les PCB modernes qui contiennent des circuits intégrés du BGA, QFN et autres microcontrôleurs. Il est facile à utiliser avec les processus de fabrication de PCB, en particulier l'élimination de la résine et le soudage par refusion. La surface plane ou la planéité est préférée dans les PCB. En ce sens, l'utilisation de pièces en cuivre est également acceptable car il n'y a aucun problème de planéité de la carte après l'insertion de pièces en cuivre (c'est-à-dire si cela est fait correctement et professionnellement).
Son utilisation est compatible avec les substrats de PCB courants
Il existe de nombreux choix parmi les substrats de PCB qui peuvent être utilisés avec les pièces. La raison principale est que le cuivre peut être utilisé avec une grande variété de substrats de PCB. En revanche, d'autres techniques de dissipation thermique, notamment le via thermique, nécessitent des substrats particuliers. Plus précisément, substrat métallique isolé (IMS) et Substrat AIN sont nécessaires pour les vias thermiques.
PCB sans plomb autorisé
Les pièces en cuivre sont autorisées à respecter les réglementations d'utilisation des PCB sans plomb énoncées par les règles RoHS de l'Union européenne, les règles RoHS de la Californie et les restrictions sur l'utilisation de pâte à souder sans plomb. La réglementation RoHS, qui limite l'utilisation de substances dangereuses, deviendra la norme à l'avenir, garantissant l'utilisation continue des pièces sur PCB.
Applications du circuit imprimé en cuivre
Applications du circuit imprimé en cuivre
Les PCB multicouches, allant de 2 couches à 40 couches, peuvent utiliser la technologie des pièces de monnaie en cuivre. Pour être plus complet à ce sujet, voici une liste.
Panneaux Mid-Tg (150 °C)
Le plus grand risque lié à l'utilisation de PCB avec des températures de transition vitreuse normales est qu'ils se dégradent lors d'une utilisation continue, par exemple, des cartes qui sont utilisées 24h/7 et 150j/XNUMX, sans interruption. C'est pourquoi il existe un besoin pour les PCB Mid-Tg et High-Tg. La dissipation de la chaleur est cruciale à XNUMX degrés, et c'est là que la pièce en cuivre excelle.
Pour comprendre ce qu'est la transition vitreuse, veuillez regarder cette vidéo.
Notez que Tg s'applique largement à d'autres matériaux, pas seulement aux cartes de circuits imprimés.
Panneaux High-Tg (170 à 180 °C)
De nombreuses planches sont classées comme planches à haute Tg. Par exemple:
- PCB en polyimide – PCB rigide-flex ou flex
- PCB en téflon - pour les antennes et les striplines
- Circuit imprimé en céramique – pour les applications aérospatiales
- PCB à noyau métallique - utilisé couramment pour l'éclairage
- PCB en cuivre épais - Cartes HDI et haute fréquence
- PCB de 3 oz - identique au PCB en cuivre épais
Pour gérer la chaleur (donc il n'y aura pas de surchauffe), vous pouvez ajouter la pièce en cuivre à tout cela.
PCB pour les biens de consommation
Les applications concernant les biens de consommation répertoriées ci-dessous conviennent aux PCB avec des pièces de monnaie en cuivre du point de vue de l'utilisation.
- Appareils Smart Home ou IoT
- Ordinateurs et portables
- Tous les types d'équipements nécessitant des capteurs
- RF applications (émetteurs-récepteurs et récepteurs)
En règle générale, les circuits imprimés en cuivre sont utilisés avec succès avec des circuits imprimés utilisant des composants à montage en surface (La technologie SMD). L'électronique grand public utilise fréquemment la technique SMD.
Types de PCB en cuivre
Lors du choix du type de pièce de monnaie en cuivre à installer, la conception du circuit imprimé, le nombre de couches de circuit imprimé et les fonctions du circuit imprimé doivent être pris en compte . Voici les types spécifiques de pièces de monnaie en cuivre pour votre référence :
- Type intégré - la pièce en cuivre est insérée dans un circuit imprimé dédié
- Type enterré - la pièce de monnaie en cuivre est insérée dans le PCB avant le fraisage ; les rainures sont là où les pièces sont "enterrées"
- I-coin – il a une forme droite et étroite. Il s'agit d'un type intégré.
- T-coin – il a la forme d'un « T » ; ceci optimise les points de contact entre la pièce et le plateau. Il s'agit également d'un type intégré comme l'I-coin.
- C-coin - il est appliqué sur les zones avec des taches en forme de C afin qu'il s'adapte parfaitement à la cavité. Il s'agit d'un autre type intégré similaire à l'I-coin et au T-coin.
Plus ou moins, toutes les pièces en cuivre, quelle que soit leur forme, doivent atteindre le même objectif : elles doivent atteindre une conductivité thermique plus élevée, supérieure à 12 W/mK.
Fabrication d'un circuit imprimé en cuivre
Fabrication d'un circuit imprimé en cuivre
Des principes communs dans la fabrication de PCB sont appliqués dans la fabrication de cartes de circuits imprimés avec des PCB. Cependant, il y a des étapes spécifiques qui doivent être faites avec ce type particulier de carte :
- Étape 1 : assurez-vous que le substrat du circuit imprimé contient de la résine époxy, c'est une correspondance sûre si des stratifiés FR4 sont utilisés. Des préimprégnés à Tg moyenne ou élevée sont normalement utilisés.
- Étape 2 : en termes de routage PCB, s'adapter à la taille de la pièce (la mesure normale est comprise entre 0.1 mm et 0.2 mm)
- Étape 3 : pour les PCB intégrés (I-Coin, T-Coin et C-Coin), le perçage est effectué pour insérer les pièces
- Étape 4 : Laminage de PCB en utilisant le stratifié correspondant pour le préimprégné (voir étape 1)
- Étape 5 : après le laminage, le processus est essentiellement terminé. Mais la pièce finie doit être soumise à une inspection. Une inspection manuelle ou AOI peut être effectuée pour vérifier les défauts
- Étape 6 : masque de soudure application pour éviter l'oxydation.
Les étapes 1 à 6 donneront un circuit imprimé entièrement fonctionnel avec des pièces en cuivre. Vous pouvez bricoler ce projet ou vous pouvez le confier à un fabricant de PCB professionnel.
Choisir un fabricant de circuits imprimés en cuivre réputé
Localisez un fabricant de PCB à service complet réputé avec une expérience dans la production de ce type de PCB.
Recherchez un fabricant capable de fournir des circuits fiables et de haute qualité tout au long du processus.
Généralement, les PCB en cuivre sont fréquemment utilisés dans l'électronique automobile, l'électronique grand public, l'électronique de puissance et de nombreuses autres applications. Ceci est dû à leurs exigences de conductivité supérieures.
Vous ne pouvez pas choisir un fabricant de PCB de qualité inférieure sans expérience dans la manipulation des PCB utilisés dans des situations de chaleur moyenne et élevée.
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Conclusion
La dissipation thermique est une priorité dans les circuits imprimés avancés, c'est la principale raison pour laquelle les PCB en cuivre sont utilisés. Chaque fois que vous avez besoin d'un circuit imprimé pour répondre à ce besoin, vous pouvez soit le fabriquer vous-même, soit le faire faire rapidement et de manière approfondie. Parfois, vous devez d'abord expérimenter pour savoir quelle option vous conviendrait le mieux.
Si vous choisissez de le faire, choisissez un fabricant qui peut fabriquer autant de pièces que vous le souhaitez. Plus précisément, le fabricant devrait également proposer un service après-vente au cas où vous auriez besoin de poser des questions sur votre PCB. Vous pouvez contacter notre sympathique personnel de vente 24h/7 et XNUMXj/XNUMX si vous souhaitez un circuit imprimé en cuivre. Toute question connexe, le PCBTok l'équipe y répondra rapidement!