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Circuit imprimé en cuivre mixte : le guide ultime de la FAQ

Table des matières

Vous avez probablement des questions sur circuit imprimé en cuivre mixte.

C'est pour cette raison que ce guide explore tout ce que vous devez savoir sur les circuits imprimés en cuivre mixte : des caractéristiques, du type de matériau, des applications aux options de finition de surface, pour n'en citer que quelques-uns.

Continuez à lire pour en savoir plus.

Pourquoi utiliserez-vous du cuivre dans un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Les PCB en cuivre mixte trouvent leur application dans plusieurs appareils électroniques et garantissent leur fonctionnement.

Cela en fait un élément important des appareils électroniques car ils sont également durables et compacts et assurent un transfert correct du signal.

Les PCB en cuivre mélangé contiennent plusieurs couches, mais l'un des éléments essentiels que vous utilisez lors de la fabrication de ces cartes est le cuivre.

circuit imprimé en cuivre mixte

PCB cuivre mixte

Voici quelques raisons pour lesquelles le cuivre convient à la fabrication de PCB mixtes en cuivre :

Conducteur approprié

Le cuivre est un bon conducteur d'électricité et de chaleur, améliorant ainsi le transfert de chaleur au sein du PCB en cuivre mélangé.

Sinon, une telle contrainte peut provoquer une micro-fracture, entraînant ainsi la défaillance de la carte.

La conductivité électrique appropriée améliorera la transmission du signal sans aucune perte d'électricité.

Site web

Les fabricants de PCB en cuivre mixte doivent utiliser une petite quantité de cuivre car il s'agit d'un conducteur approprié.

Cela signifie que vous pouvez utiliser une petite quantité de cuivre et obtenir le résultat souhaité.

Résistance thermique

Le cuivre possède une résistance thermique et des capacités de transport de courant appropriées, améliorant ainsi la fiabilité de l'électronique.

De plus, cette résistance le rend fonctionnel même dans des situations climatiques difficiles telles que des températures élevées.

Cela améliorera également la résistance mécanique des trous traversants plaqués et des points de contact.

Transfert de chaleur

Étant donné que le cuivre est efficace pour transférer la chaleur, vous pouvez installer directement des dissipateurs de chaleur sur la surface des PCB en cuivre mélangé.

En outre, vous pouvez construire une partie avec des pièces de puissance produisant de la chaleur et l'autre côté avec du cuivre qui agira comme des dissipateurs de chaleur.

Les deux scénarios vous permettent de réduire l’assemblage d’appareils électroniques et, par conséquent, de réduire les prix de fabrication.

Quels sont les types de PCB en cuivre mixte?

Les exemples de PCB mixtes en cuivre présents sur le marché aujourd'hui sont les suivants :

Circuit imprimé en cuivre mixte à une face

Cette version contient une couche de substrat et le cuivre mélangé protégera une face du substrat.

Le PCB en cuivre mixte simple face a un côté contenant les pièces électriques et l'autre côté les circuits.

De plus, les PCB en cuivre mixte simple face sont rentables pour tous les types de PCB en cuivre mixte.

PCB cuivre mixte simple face

Circuit imprimé en cuivre mixte simple face

Circuit imprimé en cuivre mixte double face

Cette version comporte deux couches de substrat, contrairement aux PCB en cuivre mixte simple face.

Ces deux couches de substrat comportent des couches conductrices de couches métalliques avec les composants fixés des deux côtés.

En outre, les PCB en cuivre mixte double face sont plus utilisés que les PCB en cuivre mixte simple face.

Les trous dans le PCB en cuivre mixte double face fonctionnent en connectant un côté de la carte à l'autre.

De plus, vous pouvez utiliser soit la technologie de montage en surface, soit la technologie traversante pour effectuer cette tâche.

PCB cuivre mixte simple face

Circuit imprimé en cuivre mixte double face

Technologie de montage en surface vous permet de fixer des composants directement à la surface du PCB en cuivre mixte.

Ce type n'utilise aucun fil et économise de l'espace.

Technologie à trou traversant consiste à utiliser des fils pour connecter des composants sur la carte après les avoir passés via des trous pré-percés.

PCB en cuivre mixte multicouche

Il s'agit d'une version de PCB en cuivre mixte qui contient 3 couches ou plus dans sa construction.

En outre, ils effectueront plus d'opérations que le PCB en cuivre mixte double face.

Les PCB multicouches en cuivre mélangé comportent plusieurs matériaux de substrat qui sont séparés par des substances isolantes.

En termes d'espace disponible que vous pouvez économiser, les PCB multicouches en cuivre mélangé peuvent économiser plus d'espace que les PCB en cuivre mixte double face.

Circuit imprimé en cuivre mixte multicouche

PCB en cuivre mixte multicouche

Il est possible de trouver des PCB en cuivre mixte multicouche avec 10 couches ou plus.

Circuit imprimé en cuivre mixte rigide

Cette forme de PCB en cuivre mixte ne peut pas se plier ni se plier car elle a une structure rigide.

Le matériau que vous utiliserez lors de la fabrication de ce PCB est la fibre de verre.

Circuit imprimé rigide en cuivre mixte

Circuit imprimé rigide en cuivre mixte

Circuit imprimé en cuivre mixte flexible

Le matériau de substrat que vous utiliserez dans cette version de PCB en cuivre mixte est flexible.

Cela signifie que vous pouvez plier ou plier cette carte, lui permettant de s'adapter à divers endroits au sein des appareils électroniques.

circuit imprimé flexible en cuivre mixte

Circuit imprimé en cuivre mixte flexible

En outre, ils présentent plusieurs avantages par rapport au PCB en cuivre mixte rigide et coûteront moins cher.

Circuit imprimé en cuivre mixte rigide-flexible

Cette version contient à la fois les caractéristiques d'un PCB en cuivre mixte rigide et flexible.

De plus, avec cette version, vous pouvez monter la partie rigide de la planche sur la partie flexible.

PCB cuivre mixte rigide flex

PCB en cuivre mixte flexible et rigide

Cette fonctionnalité s'avère difficile avec d'autres types de PCB mixtes en cuivre.

Quel cuivre peut être utilisé lors de la fabrication de circuits imprimés en cuivre mixte ?

Les signaux voyageront via les voies en cuivre au sein d'un PCB en cuivre mixte.

De plus, d’autres facteurs de conception sont importants lorsqu’il s’agit de relayer ces signaux.

Pour cette raison, il est important de ne négliger aucun de ces éléments.

Un élément important est la qualité et le type de cuivre que vous utiliserez et la façon dont il adhèrera à la couche diélectrique du PCB.

Il existe deux types de feuilles de cuivre que vous utiliserez lors de la fabrication de PCB en cuivre mixte.

Il s’agit du cuivre électrodéposé [ED] et du cuivre recuit laminé [RA].

La fabrication du cuivre recuit laminé commence par le passage de lingots de cuivre pur via plusieurs méthodes de laminage.

Cela produira une épaisseur de feuille de cuivre adaptée à votre application.

Lors de la fabrication de cuivre électrodéposé, vous plaquerez du cuivre dans un tambour.

La vitesse de rotation de ces tambours déterminera l’épaisseur de la feuille de cuivre.

Cela signifie que cela prendra beaucoup de temps si vous préférez fabriquer des feuilles de cuivre plus épaisses.

Le côté en contact avec le tambour est lisse tandis que le côté opposé est rugueux.

En outre, le processus de gravure se déroule différemment puisque ces deux cuivres ont des structures de grains différentes.

Voici quelques autres caractéristiques de comparaison de ces deux types de cuivre :

Aspect

Le cuivre électrodéposé a un aspect rouge tandis que le cuivre recuit laminé a un aspect jaunâtre.

Rugosité de surface

La surface qui fait face à la solution de cuivre électrodéposé est plus rugueuse.

Cependant, les deux surfaces du cuivre recuit laminé sont presque égales et sont beaucoup plus lisses que celles du cuivre électrodéposé.

Propriétés

Le cuivre électrodéposé est très robuste mécaniquement.

En outre, le cuivre ED peut subir des fissures de contrainte thermique dans des conducteurs plus étroits en raison d'un processus de cycle thermique plus rapide.

De plus, le cuivre ED présente une résistance à la traction et un allongement plus élevés avant de commencer à se briser.

De plus, à mesure que la rugosité du cuivre ED augmente, la perte de conducteur augmentera, affectant ainsi négativement la perte d'insertion.

Cependant, avec du cuivre recuit laminé, il présentera une plus grande résistance aux fissures des conducteurs provenant de contraintes thermiques.

Cela s’avère primordial dans les zones où les chocs thermiques sont un problème.

De plus, le cuivre RA présente un meilleur allongement élastique avant d’atteindre une déformation permanente.

Cela améliorera également la définition des gravures dans les circuits haute fréquence et fins.

Application

Le cuivre électrodéposé convient aux zones où les contraintes mécaniques sont un facteur important.

Le cuivre recuit laminé convient à une utilisation à haute fréquence.

Comment allez-vous concevoir un circuit imprimé en cuivre mixte ?

À l’ère moderne, il existe différentes approches de conception lorsqu’il s’agit de PCB mixtes en cuivre.

Cela signifie qu’un fabricant peut décider d’utiliser une méthode qu’un autre fabricant pourrait ne pas utiliser.

Voici quelques étapes importantes que vous utiliserez lors de la conception de PCB en cuivre mixte :

Utiliser un logiciel

Cela implique l'utilisation d'un logiciel de conception pour créer des schémas du PCB en cuivre mixte.

Il existe différents types de logiciels de conception que vous pouvez utiliser, et certains d'entre eux incluent Eagle, CAD, etc.

Génération de films

Après avoir finalisé la conception de la disposition du circuit imprimé en cuivre mixte, vous générerez le film.

Sélection des matières premières

Les PCB en cuivre mélangé abordables utilisent du papier phénolique que vous collerez avec une feuille de cuivre pour une utilisation dans des appareils électroniques simples.

En outre, l'épaisseur du stratifié cuivré a une valeur d'environ 0.059 avec un PCB double face ou simple face.

Trous de forage

Cela implique l'utilisation de forets et d'une machine pour percer des trous sur le PCB en cuivre mélangé.

En outre, vous pouvez utiliser soit une machine manuelle, soit une machine CNC.

Les machines manuelles sont manuelles tandis que les machines CNC sont automatiques et effectueront la tâche une fois que vous aurez défini les paramètres de perçage corrects.

Correction des images

L'une des meilleures façons d'imprimer des mises en page sur un PCB en cuivre mixte consiste à utiliser des imprimantes laser.

Les étapes que vous effectuerez ici impliquent :

  1. Placer une couche de cuivre propre sur les imprimantes
  2. Stockage du film de mise en page de conception sur l'ordinateur
  3. Utilisation de l'imprimante laser pour réaliser les impressions à partir du dessin

Gravure Et Décapage

Ici, vous utiliserez diverses substances chimiques pour éliminer le cuivre excédentaire ou indésirable du circuit imprimé en cuivre mélangé.

Essais

Après avoir terminé les étapes ci-dessus, vous devez tester la fonctionnalité du PCB en cuivre mixte.

Il existe différentes manières de réaliser ces tests, comme l’inspection optique automatisée, l’inspection aux rayons X, etc.

Comment pouvez-vous vous assurer d'obtenir un bon équilibre en cuivre lors de la conception d'un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Lors de la réalisation d'un empilement de conception, il est recommandé de placer la couche centrale avec l'épaisseur maximale de cuivre.

Ensuite, continuez à équilibrer les autres couches jusqu'à ce qu'elles correspondent à leur couche miroir opposée.

Cette action est adaptée car elle permettra d’éliminer l’effet chips.

Lorsque le PCB en cuivre mixte contient de larges zones de cuivre, il est conseillé de les concevoir non pas comme des plans solides mais comme des cadres.

Cela aide à éliminer les différences de densité du cuivre au sein de cette couche.

En outre, cela minimisera considérablement les problèmes de torsions et d’arcs.

En outre, assurez-vous de placer symétriquement les avions de puissance pendant l’empilement.

De plus, veillez à utiliser une quantité égale de poids en cuivre dans chaque plan d'alimentation.

L'équilibre du cuivre est vital pour les plans de signal/puissance, le noyau et les couches préimprégnées du PCB en cuivre mixte.

Lorsque le cuivre est en proportion uniforme dans ces couches, vous maintiendrez tout l’équilibre du cuivre dans le PCB en cuivre mélangé.

Pour équilibrer une quantité excessive de cuivre dans une certaine zone, remplissez la zone symétriquement opposée avec des grilles de cuivre.

En outre, les minuscules grilles de cuivre ne se connectent pas aux réseaux et n'interfèrent donc pas avec la fonctionnalité.

Assurez-vous également que l'impédance du PCB ou l'intégrité du signal ne subit aucun impact lorsque vous effectuez cette méthode d'équilibrage du cuivre.

Quel logiciel pouvez-vous utiliser lors de la création d'un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Un logiciel de conception de PCB en cuivre mixte vous permet d'intégrer la carte dans l'espace physique.

Il vous permet de combiner le placement des composants et le routage qui garantit la conductivité électrique.

Une partie de la Logiciel de conception de PCB vous pouvez utiliser à cette fin impliquent les éléments suivants :

  • Artiste PCB
  • Pad2pad
  • DipTrance
  • Ultriboard
  • XCircuit
  • Fabricant de circuits
  • OuCAD
  • PCBWeb
  • Concepteur Altium 17
  • Circuits imprimés Eagle
  • PCB SOLIDWORKS
  • BSc3V
  • Gerbv
  • Circuit imprimé DesignSpark
  • KICad EDA
  • PCB gratuit
  • PCB123
  • ZenitPCB
  • AUSPICE
  • CircuitStudio

Quels problèmes d'alignement mécanique peuvent survenir lorsque vous avez une distribution de cuivre mixte inégale sur votre circuit imprimé ?

L'existence d'une distribution inégale du cuivre lors de la fabrication de circuits imprimés en cuivre mixte peut avoir les conséquences suivantes :

Arc

Cela se produit lorsque le PCB en cuivre mélangé subit des courbures cylindriques ou sphériques alors que les quatre coins conservent leur plan.

Déformer

Cela se produit lorsqu'il y a une modification involontaire de la forme du PCB en cuivre mélangé.

Lorsque le processus de fabrication présente des niveaux de pression et de température élevés, le PCB en cuivre mélangé peut se déformer.

Le gauchissement est également connu sous le nom d’effet chips dans la fabrication de cartes de circuits imprimés.

Twist

Cela se produit lorsqu'un coin, qui n'est pas dans le même plan que les trois autres, subit un déplacement vertical.

Lorsqu'une déformation se produit, les joints de soudure et les traces subissent des contraintes qui endommageront le PCB en cuivre mélangé.

Quelles sont les finitions de surface que vous pouvez utiliser sur un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Les finitions de surface sur les PCB en cuivre mélangé améliorent non seulement l'esthétique mais protègent également les éléments qui s'y trouvent.

La finition de surface est constituée de joints intermétalliques situés entre la partie soudable du cuivre nu et les composants électroniques des PCB.

Certaines des finitions de surface que vous pouvez utiliser sont les suivantes :

Immersion argent

Cette finition de surface chimique non électrolytique consiste à immerger un PCB en cuivre mélangé dans une solution d'ions d'argent.

Les avantages comprennent:

  1. La surface est plus uniforme que HASL
  2. Abordable qu'ENIG
  3. La durabilité est égale à HASL
  4. Respectueux de l'environnement que HASL/ENIG

Les inconvénients comprennent:

  1. Une mauvaise manipulation peut causer des ternissures
  2. La soudure doit avoir lieu le jour même après le retrait du stockage

Étain d'immersion

Il s’agit d’une finition métallique que vous déposerez par déplacement par réaction chimique après l’avoir placée sur le cuivre.

Les avantages de l’étain à immersion sont :

  1. Manque de plomb
  2. Produit des surfaces planes
  3. Re-travaillabilité

Les inconvénients comprennent:

  1. Mesurer l'épaisseur est difficile
  2. L'étain exposé peut se corroder
  3. Peut causer des dommages de manutention
  4. Forme des moustaches d'étain
  5. La technique utilise des agents cancérigènes

HASL

Il s'agit d'une finition de surface courante dans le monde des PCB.

Certains avantages du HASL incluent :

  1. Accessibilité
  2. Largement disponible
  3. Durabilité impressionnante
  4. Re-travaillabilité

Certaines des limitations incluent :

  1. Choc thermique
  2. Une surface irrégulière
  3. Pontage de soudure
  4. Ne convient pas au pas fin
  5. Trous traversants plaqués bouchés
  6. Contenir l'élément principal

Conservateur de soudabilité organique [OSP]

Cela implique l'application d'une fine couche protectrice sur le cuivre à l'aide d'une technique de convoyeur.

Les avantages comprennent:

  1. Produit des surfaces planes
  2. Abordables
  3. N'a pas de composant de plomb
  4. Re-travaillable

Les limites incluent :

  1. Impossible de mesurer l'épaisseur
  2. Possibilité de causer des problèmes TIC
  3. Ne convient pas au PTH
  4. Nécessite une manipulation délicate

Nickel autocatalytique Or par immersion [ENIG]

Cette finition contient des doubles couches d’une couche métallique d’or sur nickel.

Les avantages d'ENIG sont qu'il garantit que les surfaces sont plates, durables, ne contient aucun composant en plomb et convient aux trous traversants plaqués.

Certaines limitations incluent :

  1. Technique complexe
  2. Il n'est pas retravaillable
  3. Cher
  4. Peut subir des dommages causés par ET
  5. Perte de signal

Nickel autocatalytique Palladium autocatalytique Or par immersion [ENEPIG]

Il s’agit d’un triple revêtement métallique d’or, de palladium et de nickel.

Les avantages comprennent:

  1. Produit une finition extrêmement plate
  2. Soudable par fil
  3. Aucun risque de corrosion
  4. Les joints de soudure sont excellents
  5. Résistant
  6. Aucun élément de plomb

Les démérites impliquent :

  1. Limites lors du traitement
  2. Cher
  3. Limitations concernant le remaniement

Placage d'or

Celui-ci comporte une couche plaquée or sur la couche barrière en nickel.

Les avantages sont qu’il ne contient pas de plomb et qu’il est durable.

Certaines limitations incluent :

  1. Démarcation
  2. Implique l'utilisation de résine
  3. Cher
  4. Le placage est nécessaire

Quels sont les avantages de l'utilisation de cuivre lourd lors de la fabrication de circuits imprimés en cuivre mixte ?

Certains des avantages incluent:

  • Plus de résistance aux contraintes thermiques
  • Transformateur planaire à haute densité de puissance disponible
  • Résistance mécanique améliorée dans les trous traversants plaqués et les connecteurs de site
  • Utiliser des matériaux spéciaux à pleine capacité sans défaillance du circuit
  • Une capacité de transport de courant élevée
  • Taille réduite des produits grâce à l'incorporation de cuivre mélangé dans des couches de circuits similaires
  • Dissipateurs thermiques plaqués directement sur la surface des circuits imprimés en cuivre mélangés à l'aide de plans en cuivre

Quelles sont les utilisations des PCB mixtes en cuivre ?

Les PCB mixtes en cuivre trouvent leur application dans les domaines suivants :

  • Centrales électriques
  • Systèmes d'amplification de puissance
  • Dispositifs de dissipation thermique
  • Convertisseurs de puissance
  • Outils de soudage
  • Appareils électroniques de puissance
  • Panneaux de distribution électrique
  • Transformateurs planaires
  • Panneaux solaires
  • Systèmes de distribution haute puissance
  • Alimentations du système radar
  • Unités de contrôle d'armes
  • Unités de distribution d'énergie automobile
  • Unités de chargeur de batterie

Comment pouvez-vous éliminer le cuivre indésirable des circuits imprimés en cuivre mélangés pendant le processus de fabrication ?

Lors de la fabrication d'un PCB en cuivre mixte, vous fixerez une feuille de substrat en cuivre à la carte.

Les fabricants forment ensuite des circuits en éliminant le cuivre et en laissant des traces de cuivre.

C'est ce qu'on appelle la technique soustractive, et il existe des méthodes additives pour le cuivre mixte multicouche. PCBs.

Il existe différents types de techniques soustractives que vous pouvez utiliser lors de la création de PCB mixtes en cuivre.

Ceux-ci incluent les suivants:

  • Sérigraphie
  • Fraisage de PCB
  • Photogravure

Quels problèmes peuvent entraîner l'échec d'un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Certains de ces problèmes, que vous pouvez résoudre, incluent les suivants :

  • Pièges à acide
  • Silvers
  • thermiques affamés
  • Tampons avec des lacunes
  • Mauvais anneaux annulaires

Les PCB mixtes en cuivre doivent-ils être conformes aux normes de qualité internationales ?

Oui, ces normes garantissent que le tableau peut être utilisé en toute sécurité et répond aux normes requises.

Ces normes comprennent :

  • UL
  • CE
  • RoHS
  • IATF16949
  • ISO 9001: 2008

Comment pouvez-vous effectuer une sérigraphie sur des circuits imprimés en cuivre mixtes ?

Oui, certaines méthodes de sérigraphie que vous pouvez appliquer impliquent ce qui suit :

  • Imagerie photo liquide [LPI]
  • Sérigraphie manuelle
  • Impression directe des légendes [DLP]

Quels processus pouvez-vous utiliser pour placer des composants électriques sur un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Les processus que vous pouvez utiliser incluent les suivants :

  • Technologie à trou traversant

Cette méthode consiste à insérer le fil des composants électroniques dans des trous pré-percés dans le PCB en cuivre mixte.

Ensuite, vous souderez le fil sur les plots à l'aide d'un fer à souder ou d'une technique de brasage à la vague.

  • Technologie de montage en surface

Cette méthode consiste à utiliser une machine automatique pour placer avec précision les composants électriques sur la surface du PCB en cuivre mélangé.

Qu'est-ce qui influencera le prix du PCB en cuivre mélangé?

Il s'agit notamment de:

  • Choix du matériel

Les matériaux que vous utilisez lors de la fabrication des PCB affecteront leur prix.

Certains facteurs qui influenceront le contenu de votre candidature comprennent :

  1. Le transfert de chaleur
  2. Fiabilité thermique
  3. Fiabilité de la température
  4. Performances du signal
  5. Propriétés mécaniques
  • Taille

Les PCB plus petits nécessitent moins de pièces, donc le coût de production sera faible par rapport aux PCB plus grands nécessitant plus de pièces.

  • Numéro de couche

Les PCB multicouches en cuivre mixte coûtent plus cher que les PCB en cuivre mixte simple ou double face.

  • État de surface

Des finitions de surface de haute qualité et durables augmenteront le coût de production du PCB.

  • Taille du trou

Percer plus de trous dans le PCB nécessite plus de travail, surtout si c'est difficile, et vous coûtera plus cher.

  • Épaisseur

Un PCB épais coûte plus cher que les versions plus fines.

  • Personnalisation

Si vous avez besoin que les fabricants incluent des fonctionnalités spéciales, vous finirez par dépenser plus.

Comment vous assurerez-vous que les PCB en cuivre mixte sont de bonne qualité ?

Il existe différentes méthodes de test que vous pouvez appliquer pour garantir que les PCB en cuivre mélangé sont de bonne qualité.

Certaines des principales techniques de test sont les suivantes :

  • Test fonctionel
  • Essais en circuit [ICT]
  • Inspection optique automatisée [AOI]
  • Test de sonde volante
  • Test aux rayons X
  • Test de rodage

Quelles sont certaines propriétés électriques d'un circuit imprimé en cuivre mixte ?

Il s'agit notamment de:

  • la résistivité de surface
  • Permittivité relative
  • Constante diélectrique
  • Facteur de dissipation
  • Résistivité en volume
  • Force électrique

Pouvez-vous trouver des PCB en cuivre mélangés dans différentes couleurs ?

Oui, ils sont disponibles en plusieurs coloris tels que :

  • Rouge
  • Vert
  • Blue
  • Noir
  • Blanc
  • Jaune

Pour tous vos PCB cuivre mixtes, contactez-nous dès aujourd'hui.

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