تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ذات النحاس الثقيل

ثنائي الفينيل متعدد الكلور النحاسي الثقيل
(تيار عالي)

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.

3 أونصات – 20 أونصة فأكثر من النحاس IPC-2152 — القيمة الاسمية للتيار نقش متدرج بالنحاس باستخدام القوالب 2 – 16 طبقة
20oz+
الحد الأقصى القياسي للنحاس
30أوز
وزن النحاس المتخصص
16L
الحد الأقصى لعدد الطبقات
200A+
السعة الحالية المقدرة
5d
نموذج أولي سريع
ما هي لوحات الدوائر المطبوعة ذات النحاس الثقيل؟

النحاس كموصل للطاقة، وليس مجرد مسار للإشارات

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 →
ثنائي الفينيل متعدد الكلور النحاسي الثقيل
3 أونصات – 20 أونصة فأكثر من النحاس مطابق لمعيار IPC-2152 النحاس التفاضلي عملة نحاسية / ترصيع 2–16 طبقة
التكنولوجيا والمزايا

ثلاثة قرارات متعلقة بالمواصفات تحدد موثوقية النحاس الثقيل

تختلف أعطال اللوحات الحاملة للتيار عن أعطال لوحات الإشارات — وهذه هي العوامل الأكثر أهمية.

01

يتم حساب سعة تحمل التيار، ولا يتم افتراضها

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 المسارات
02

يتيح التباين في وزن النحاس توصيل الطاقة والإشارات عبر طبقة واحدة

يتيح 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 واحدة
03

عامل الحفر يوسع الحد الأدنى العملي للمسافة بين المسارات والمسافات

عند 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 العميقة
المواصفات الفنية

المواصفات الكاملة لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) من النحاس الثقيل

تم حساب سعة حمل التيار وفقًا لمعيار IPC-2152، وتم التأكد منها عن طريق قياس المقاومة في كل دفعة إنتاج.

معلمات التصنيع

نطاق وزن النحاس3 أونصات – 20 أونصة (قياسي) · 30 أونصة فأكثر (متخصص)
عدد الطبقات2 – 16 طبقة
الحد الأدنى للمسافة بين المسارات (النحاس عالي الكثافة)8 / 8 ميل عند 6 أونصات · يتسع مع زيادة الوزن
البناءنحاس ثقيل قياسي · تفاضلي (استنسل متدرج)
سُمك اللوح0.8 ملم – 6.4 ملم

الأداء والمعايير

طريقة تحديد التصنيف الحاليتم حساب IPC-2152
خيارات إدارة الحرارةعملة نحاسية مدمجة / ترصيع نحاسي
تشطيب السطحHASL · ENIG · طلاء الزنك بالغمر · طلاء الذهب الانتقائي
معيار البناء IPCالفئة 2 افتراضي - الفئة 3 عند الطلب
تحول النموذج الأولي5 أيام (الشحن السريع) · 8 أيام (الشحن العادي)
عملية التصنيع

كيف يتم تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة النحاسية الثقيلة

دورات حفر وطلاء أطول مقارنة بالنحاس القياسي — حيث يتم معايرة كل خطوة وفقًا لوزن النحاس المستهدف.

01
الخطوة 01

اختيار النحاس الأساسي والتصوير

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.

02
الخطوة 02

الحفر العميق المتحكم فيه

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.

03
الخطوة 03

الثقب والطلاء النحاسي الثقيل

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.

04
الخطوة 04

قناع اللحام، التشطيب واختبار المقاومة

يتم وضع قناع اللحام على الخطوط النحاسية المتدرجة، ثم تُضاف الطبقة النهائية للسطح، ويؤكد اختبار المقاومة/الاستمرارية 100% سلامة توصيل التيار.

التطبيقات

الحالات التي تُعد فيها لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ذات النحاس الثقيل الخيار الأمثل

أي تصميم كان سيحتاج لولا ذلك إلى قضبان توزيع خارجية أو كابلات أو وحدات طاقة مزودة بمبددات حرارية، يُعد مرشحاً لاستخدام النحاس الثقيل.

01

توزيع الطاقة / استبدال القضبان الموصلة

ألواح نحاسية بسعة تتراوح بين 6 أونصات و20 أونصة تحل محل قضبان التوصيل المنفصلة لتوزيع الطاقة الكهربائية ذات التيار المستمر داخل حاوية.

02

معدات اللحام

ألواح نحاسية ثقيلة تنقل تيارات نبضية عالية في مصادر طاقة اللحام المقاوم واللحام بالعاكس.

03

وحدات الطاقة الكهربائية للسيارات الكهربائية والمحولات

لوحات نحاسية تفاضلية تجمع بين مسارات طاقة الجر ذات التيار العالي وتوجيه إشارات تشغيل البوابات ذات المسافات الدقيقة.

04

محولات الطاقة الشمسية

مراحل طاقة نحاسية ثقيلة لمحولات الطاقة الشمسية من النوع السلسلي والمركزي التي تتعامل مع تيار عالي في وصلة التيار المستمر.

05

وحدات التحكم في توربينات الرياح

لوحات تحكم وطاقة نحاسية ثقيلة مصممة خصيصًا لدوائر تشغيل محركات الدوران والانحراف ذات التيار العالي.

06

محركات صناعية

لوحات نحاسية ثقيلة مزودة بعملات نحاسية مدمجة، مخصصة لمراحل الطاقة في محركات VFD ومحركات السيرفو التي تحتوي على مصادر حرارة مركزة.

07

مصادر الطاقة

لوحات الجانب الثانوي عالية التيار في مزودات الطاقة ذات الوضع التبديلي التي تتطلب انخفاضًا منخفضًا في الجهد الناتج عن المقاومة.

08

أنظمة إدارة البطاريات

لوحات ثقيلة من النحاس مخصصة لاستشعار التيار والموازنة، مصممة لتطبيقات أنظمة إدارة البطاريات (BMS) الخاصة بحزم البطاريات عالية السعة.

التصنيع والجودة

جودة النحاس الثقيل — من حساب السعة الحالية إلى اختبار المقاومة.

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.

  • ISO 9001 : 2015إدارة الجودة المدققة من جهة خارجية
  • IPC-6012تأهيل وأداء ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب
  • IPC-2152معيار حساب قدرة تحمل التيار
  • IPC-A-600 الفئة 2 / 3 IPC-A-600معايير المقبولية
  • RoHS / REACHالامتثال للمواد الخطرة في الاتحاد الأوروبي

طرق الفحص والاختبار

  • 100% اختبار كهربائي - مسبار طائر / تركيباتفتح/قصر على جميع الشبكات
  • اختبار المقاومة/الاستمرارية 100%يؤكد سلامة المسار الحالي لكل شبكة
  • تحليل المقاطع المجهرية والمقاطع العرضيةالتحقق من سماكة النحاس لكل طبقة
  • توزيع سماكة الطلاءفحص تجانس القنوات العميقة وجدران الثقوب
  • قوة التقشير — النحاس الثقيلالالتصاق وفقًا لمعيار IPC-TM-650 2.4.8
  • القوس واللفافةIPC-TM-650 2.4.22
  • الدورات الحرارية / التحقق من ارتفاع درجة الحرارةمقارنةً بالتصنيف المحسوب وفقًا لمعيار IPC-2152
  • تغطية قناع اللحامخطوط نحاسية ثقيلة متداخلة
أمثلة على القدرات

الألواح النحاسية الثقيلة التي قمنا بتصنيعها

التحديات الحقيقية في تصنيع الدوائر ذات التيار العالي — تم التغلب عليها.

السيارات الكهربائية · الشاحن المدمج

استبدال قضيب التوصيل لشاحن السيارة الكهربائية المدمج بقدرة 150 أمبير

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.

150A
التيار المقنن
10أوز
وزن النحاس
8L
الطبقات
النتيجة

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.

الطاقة المتجددة · محول الطاقة الشمسية

محول طاقة شمسية من نوع «سترينغ» مزود بمرحلة طاقة من النحاس الثقيل

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.

6أوز
وزن النحاس
النحاسعملة معدنية
إدارة الحرارة
12°C
تخفيض عدد الموظفين المؤقتين
النتيجة

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%.

الصناعية · معدات اللحام

لوحة طاقة لحام بالعاكس سعة 20 أونصة

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.

20أوز
وزن النحاس
300A
ذروة التيار
35%
تخفيض التكلفة
النتيجة

تم تخفيض تكلفة تصنيع مرحلة الطاقة بنسبة 35% مقارنةً بتصنيع قضبان النحاس المخصصة، مع تحقيق نفس الأهداف المتعلقة بالتيار وارتفاع درجة الحرارة.

الأسئلة الشائعة

أسئلة شائعة حول لوحات الدوائر المطبوعة ذات النحاس الثقيل

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.

احصل على عرض أسعار

اطلب مراجعة تصميمك النحاسي الثقيل — اليوم.

أرسل ملف «جربر» ومتطلبات التيار المستهدف. سيقوم مهندسونا بمراجعة وزن النحاس وحجم المسارات وعامل الحفر في غضون 8 ساعات.

  • يتم تضمين مراجعة تصميم التصنيع (DFM) والسعة الحالية مع كل استفسار
  • توقيع اتفاقية عدم الإفصاح عند الطلب - ممارسة قياسية
  • الاستجابة في غضون 8 ساعات عمل
  • يتوفر نموذج أولي سريع في غضون 5 أيام
  • لا يلزم التزام للحصول على عرض أسعار
طلب عرض أسعار لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ذات النحاس الثقيل جميع الملفات مشفرة - بحد أقصى 80 ميغابايت - مراجعة سوق دبي المالي متضمنة
استشارة مجانية

طلب عرض أسعار

املأ التفاصيل أدناه وسنعاود الاتصال بك قريباً.

واتساب