بدءًا من طبقات توزيع الطاقة بسعة 3 أونصات وصولاً إلى التصميمات البديلة للقضبان الموصلة التي تزيد سعتها عن 20 أونصة — لوحات مصممة خصيصًا لنقل التيار، وليس الإشارات فحسب، دون تجاوز الحد المسموح به لارتفاع درجة الحرارة.
تستخدم لوحات الدوائر المطبوعة النحاسية الثقيلة سماكة نحاسية تبلغ 3 أونصات (105 ميكرومتر) أو أكثر في طبقة واحدة أو أكثر — وهو ما يتجاوز بكثير المعيار المتبع لتوجيه الإشارات الذي يتراوح بين 1 و2 أونصة. ويحمل المقطع العرضي الإضافي للنحاس تيارًا أعلى مع انخفاض أقل في الجهد الناتج عن المقاومة وانخفاض أقل في التسخين الناتج عن I²R، مما يحل محل ما كان سيتطلب لولا ذلك استخدام قضبان توصيل خارجية أو كابلات.
النحاس السميك ليس مجرد 'طلاء أكثر سمكًا'. فحفر النحاس السميك دون إحداث تقويض في التفاصيل الدقيقة، والطلاء بشكل متجانس داخل القنوات المحفورة بعمق، والحفاظ على دقة المحاذاة خلال عملية التصفيح، كلها أمور تتطلب تحكمًا في العملية يختلف جوهريًّا عن التصنيع القياسي باستخدام 1 أونصة.
تجمع العديد من التصميمات بين طبقات الطاقة النحاسية السميكة والنحاس القياسي أو ذي المسافات الدقيقة لدوائر التحكم والإشارات على نفس الطبقة — وهو تصميم تفاضلي من النحاس/الاستنسل المتدرج الذي يجب التخطيط له ضمن عملية التراص والحفر منذ البداية، وليس إضافته كخطوة لاحقة.
احصل على عرض أسعار للنحاس الثقيل →
تختلف أعطال اللوحات الحاملة للتيار عن أعطال لوحات الإشارات — وهذه هي العوامل الأكثر أهمية.
يحدد عرض المسار ووزن النحاس معًا قدرة تحمل التيار وارتفاع درجة الحرارة، وفقًا لمعيار IPC-2152. إن تحديد حجم المسار بناءً على القاعدة العامة بدلاً من الحساب يؤدي إما إلى إهدار مساحة اللوحة باستخدام كمية غير ضرورية من النحاس، أو إلى تصميم مسار أصغر من اللازم مما يؤدي إلى ظهور نقطة سخونة. نقوم بتحديد حجم كل مسار طاقة نحاسي ثقيل وفقًا للتيار المستهدف وارتفاع درجة الحرارة المسموح به قبل التصنيع، وليس بعد حدوث عطل حراري أثناء الاختبار.
القيمة الاسمية للتيار وفقًا لمعيار IPC-2152 · حساب ارتفاع درجة الحرارة · تحديد عرض المساراتيتيح تصميم القوالب المتدرجة (الحفر التفاضلي) التعايش بين مسارات الطاقة النحاسية السميكة ومسارات الإشارة ذات المسافات الدقيقة على نفس الطبقة، حيث يتم حفر كل منها بسمك فعال مختلف. وهذا يتطلب عملية حفر على مرحلتين مع تحكم دقيق في طبقة المقاومة وعمق الحفر — فإذا تم تنفيذها بشكل غير صحيح، فإنها تؤدي إلى تآكل الميزات ذات المسافات الدقيقة أو تترك المسارات السميكة غير محفورة بالكامل، مما يؤدي إلى حدوث قصر بين الموصلات المتجاورة.
الحفر بالاستنسل المتدرج · النحاس التفاضلي · المسافات الدقيقة + الطاقة في طبقة واحدةعند استخدام طبقات نحاسية سميكة، يهاجم محلول الحفر جوانب المسار بالإضافة إلى سطحه العلوي، مما يؤدي إلى تآكل طبقة المقاومة وتضييق قاعدة المسار مقارنة بعرضه العلوي (معامل الحفر). وهذا يعني أن الحد الأدنى القابل للتحقيق لعرض المسار/المسافة يزداد مع زيادة سماكة النحاس — فلا يمكن لطبقة سماكتها 10 أونصات أن تحقق نفس عرض المسار/المسافة الذي تحققه طبقة سماكتها 1 أونصة. ومراجعة ذلك مقارنةً بتصميمك أثناء مرحلة التصميم من أجل التصنيع (DFM) تساعد على تجنب دورة إعادة التصميم بعد تصنيع القوالب.
عامل الحفر · نسبة المسارات/المسافات إلى وزن النحاس · توحيد الطلاء في القنوات العميقةتم حساب سعة حمل التيار وفقًا لمعيار IPC-2152، وتم التأكد منها عن طريق قياس المقاومة في كل دفعة إنتاج.
| نطاق وزن النحاس | 3 أونصات – 20 أونصة (قياسي) · 30 أونصة فأكثر (متخصص) |
| عدد الطبقات | 2 – 16 طبقة |
| الحد الأدنى للمسافة بين المسارات (النحاس عالي الكثافة) | 8 / 8 ميل عند 6 أونصات · يتسع مع زيادة الوزن |
| البناء | نحاس ثقيل قياسي · تفاضلي (استنسل متدرج) |
| سُمك اللوح | 0.8 ملم – 6.4 ملم |
| طريقة تحديد التصنيف الحالي | تم حساب IPC-2152 |
| خيارات إدارة الحرارة | عملة نحاسية مدمجة / ترصيع نحاسي |
| تشطيب السطح | HASL · ENIG · طلاء الزنك بالغمر · طلاء الذهب الانتقائي |
| معيار البناء IPC | الفئة 2 افتراضي - الفئة 3 عند الطلب |
| تحول النموذج الأولي | 5 أيام (الشحن السريع) · 8 أيام (الشحن العادي) |
دورات حفر وطلاء أطول مقارنة بالنحاس القياسي — حيث يتم معايرة كل خطوة وفقًا لوزن النحاس المستهدف.
يتم اختيار رقائق مغلفة بالنحاس ذات سماكة عالية لتتناسب مع الوزن المستهدف، ثم تُغطى بطبقة من مادة مقاومة للتعرض الضوئي ذات سماكة إضافية لتتحمل دورة الحفر الأطول.
يؤدي إطالة مدة الحفر إلى إزالة النحاس حتى الوصول إلى النمط النهائي للدائرة، مع تطبيق تعويض عامل الحفر للحفاظ على هندسة المسارات عند الوزن المحدد للنحاس.
يتم حفر الثقوب المارة وطلاءها باستخدام دورات طويلة من الطلاء الكهربائي بالنحاس، وذلك لتحقيق سماكة موحدة لجدران الثقوب المارة على الرغم من سماكة الطبقات الخارجية من النحاس.
يتم وضع قناع اللحام على الخطوط النحاسية المتدرجة، ثم تُضاف الطبقة النهائية للسطح، ويؤكد اختبار المقاومة/الاستمرارية 100% سلامة توصيل التيار.
أي تصميم كان سيحتاج لولا ذلك إلى قضبان توزيع خارجية أو كابلات أو وحدات طاقة مزودة بمبددات حرارية، يُعد مرشحاً لاستخدام النحاس الثقيل.
ألواح نحاسية بسعة تتراوح بين 6 أونصات و20 أونصة تحل محل قضبان التوصيل المنفصلة لتوزيع الطاقة الكهربائية ذات التيار المستمر داخل حاوية.
ألواح نحاسية ثقيلة تنقل تيارات نبضية عالية في مصادر طاقة اللحام المقاوم واللحام بالعاكس.
لوحات نحاسية تفاضلية تجمع بين مسارات طاقة الجر ذات التيار العالي وتوجيه إشارات تشغيل البوابات ذات المسافات الدقيقة.
مراحل طاقة نحاسية ثقيلة لمحولات الطاقة الشمسية من النوع السلسلي والمركزي التي تتعامل مع تيار عالي في وصلة التيار المستمر.
لوحات تحكم وطاقة نحاسية ثقيلة مصممة خصيصًا لدوائر تشغيل محركات الدوران والانحراف ذات التيار العالي.
لوحات نحاسية ثقيلة مزودة بعملات نحاسية مدمجة، مخصصة لمراحل الطاقة في محركات VFD ومحركات السيرفو التي تحتوي على مصادر حرارة مركزة.
لوحات الجانب الثانوي عالية التيار في مزودات الطاقة ذات الوضع التبديلي التي تتطلب انخفاضًا منخفضًا في الجهد الناتج عن المقاومة.
لوحات ثقيلة من النحاس مخصصة لاستشعار التيار والموازنة، مصممة لتطبيقات أنظمة إدارة البطاريات (BMS) الخاصة بحزم البطاريات عالية السعة.
تبدأ الجودة في اللوحات النحاسية الثقيلة بحساب قدرة تحمل التيار وفقًا للحمل التصميمي الخاص بك. ويقوم استعراضنا لتصميم قابلية التصنيع (DFM) بفحص تأثير معامل الحفر على تخطيطك قبل بدء عملية التصنيع. وبعد التصنيع، يؤكد اختبار المقاومة 100% أن المقطع العرضي للنحاس كما تم تصنيعه يفي بالمواصفات المحددة.
التحديات الحقيقية في تصنيع الدوائر ذات التيار العالي — تم التغلب عليها.
لوحة نحاسية تفاضلية بوزن 10 أونصات تحل محل ثلاثة قضبان توزيع منفصلة في شاحن مدمج بقدرة 150 أمبير، وتدمج توجيه التيار وإشارات تشغيل البوابة في تركيبة واحدة مكونة من 8 طبقات.
تم التخلص من 3 قضبان توزيع منفصلة والمثبتات المرتبطة بها، مما أدى إلى تقليل وقت التجميع بنسبة 40% وخفض انخفاض الجهد المقاومي بنسبة 15% مقارنةً بالتصميم الذي يعتمد على الكابلات.
لوحة طاقة نحاسية سميكة بوزن 6 أونصات، مزودة بعملة نحاسية مدمجة أسفل ترانزستورات MOSFET الخاصة بالتبديل، وذلك للتحكم في خسائر التبديل المركزة في محول سلسلة مدمج.
انخفضت درجة حرارة غلاف ترانزستور MOSFET بمقدار 12 درجة مئوية عند الحمل الكامل، مما سمح باستخدام مبدد حرارة أصغر حجمًا وتقليل المساحة الإجمالية التي يشغلها الغلاف بمقدار 9%.
لوحة طاقة أحادية الطبقة سعة 20 أونصة مخصصة لمحول اللحام بالمقاومة، تحل محل مجموعة قضبان نحاسية وتقلل من المدة الزمنية اللازمة للتصنيع مقارنة بالتصنيع حسب الطلب.
تم تخفيض تكلفة تصنيع مرحلة الطاقة بنسبة 35% مقارنةً بتصنيع قضبان النحاس المخصصة، مع تحقيق نفس الأهداف المتعلقة بالتيار وارتفاع درجة الحرارة.
أسئلة فنية حول تصنيع النحاس الثقيل، والقدرة الكهربائية المسموح بها، والتصميم.
تتراوح مجموعة منتجاتنا القياسية من النحاس الثقيل بين 3 أونصات و20 أونصة لكل طبقة. وتتوفر التصميمات المتخصصة التي تزيد عن 20 أونصة، وتصل إلى 30 أونصة أو أكثر، حسب متطلبات كل مشروع على حدة — وعادةً ما تتطلب هذه التصميمات دورات أطول للحفر والطلاء، بالإضافة إلى مراجعة مخصصة لتصميم قابل للتصنيع (DFM) للتأكد من إمكانية تحقيق المسافات بين المسارات والمسافات الفاصلة عند الوزن المطلوب. يرجى الاتصال بفريقنا الهندسي مع ذكر التيار المستهدف وقيود التصميم لإجراء فحص الجدوى.
نعم، وذلك باستخدام تصميم النحاس التفاضلي (الاستنسل المتدرج)، حيث تنتج مرحلتا الحفر طبقة نحاسية سميكة في مناطق الطاقة وطبقة نحاسية قياسية أو رفيعة في مناطق الإشارة ضمن الطبقة نفسها. ويُعد هذا الأمر شائعًا في وحدات الطاقة الخاصة بالسيارات الكهربائية ولوحات تشغيل المحركات التي تتطلب في آن واحد توصيل طاقة عالية التيار وتوجيه إشارات التحكم أو تشغيل البوابات ذات المسافات الدقيقة. ويتطلب ذلك تحكمًا أكثر دقة في العملية مقارنةً باللوحات ذات وزن النحاس الموحد، ويتم مراجعته بالتفصيل خلال مرحلة التصميم من أجل التصنيع (DFM).
يتم حساب سعة حمل التيار وفقًا لمعيار IPC-2152، الذي يأخذ في الاعتبار عرض المسار، ووزن/سماكة النحاس، وارتفاع درجة الحرارة المسموح به، وما إذا كان المسار موجودًا على طبقة داخلية أم خارجية (تتمتع الطبقات الداخلية بتبريد حراري أقل وسعة تصنيفية أقل لنفس الشكل الهندسي). نقدم حسابًا لسعة التيار لمسارات الطاقة الحيوية الخاصة بك كجزء من مراجعة DFM قبل التصنيع.
يؤدي حفر النحاس السميك إلى إزالة مادة من جوانب المسار بالإضافة إلى الجزء العلوي منه، وهو تأثير يُعرف باسم «عامل الحفر». فكلما زادت سماكة النحاس، زاد الحفر الجانبي نسبيًا إلى ارتفاع المسار، مما يؤدي إلى تضييق قاعدة المسار وتوسيع الحد الأدنى العملي للمسافة بين المسارات مقارنةً بالنحاس القياسي بسماكة 1 أونصة. عند 6 أونصات، يبلغ الحد الأدنى للمسافة بين المسارات/المسافات عادةً حوالي 8/8 مل؛ وتتطلب الأوزان الأثقل هندسة أوسع تدريجيًّا، وهو ما نتأكد منه أثناء عملية تصميم قابلية التصنيع (DFM) وفقًا لتركيبة الطبقات الخاصة بك.
العملة النحاسية (أو التطعيم النحاسي) هي كتلة صلبة من النحاس مدمجة في اللوحة مباشرةً أسفل مكون عالي الطاقة، مما يوفر مسارًا حراريًا رأسيًّا منخفض المقاومة إلى مبدد الحرارة أو الهيكل، وهو ما لا يمكن لأسطح النحاس السميكة وحدها أن تضاهيه. وعادةً ما يتم تحديدها تحت ترانزستورات MOSFET ذات الطاقة العالية، أو ترانزستورات IGBT، أو مصادر الحرارة المركزة الأخرى في مراحل الطاقة الخاصة بمحركات المحركات، والمحولات، ومعدات اللحام، حيث يمثل الارتفاع الحراري الموضعي، وليس السعة الكلية للتيار في اللوحة، العامل المحدد.
نقوم بتصنيع لوحات نحاسية ثقيلة متعددة الطبقات تتراوح من طبقتين إلى 16 طبقة. يتطلب العدد الأكبر من الطبقات مع النحاس الثقيل تخطيطًا دقيقًا لعملية التصفيح، نظرًا لأن طبقات النحاس الثقيل تخلق فجوات أكبر في تدفق الراتنج يجب ملؤها بشكل موحد أثناء الضغط لتجنب وجود فراغات. وتعد التراكيب المختلطة — التي تجمع بين طبقات الطاقة ذات النحاس الثقيل وطبقات الإشارة ذات الوزن القياسي — شائعة ويتم تخطيطها ضمن دورة الضغط أثناء المراجعة الهندسية.
أرسل ملف «جربر» ومتطلبات التيار المستهدف. سيقوم مهندسونا بمراجعة وزن النحاس وحجم المسارات وعامل الحفر في غضون 8 ساعات.
املأ التفاصيل أدناه وسنعاود الاتصال بك قريباً.