PCB de cobreado

En esta guía, encontrará toda la información que está buscando sobre PCB chapado en cobre. Ya sea que desee obtener información sobre el diseño, las características, el tipo de material, el acabado de la superficie o cualquier otro aspecto de la placa de circuito impreso de cobre, encontrará toda la información aquí. Sigue leyendo.

¿Qué es una placa de circuito impreso de cobre?

Una placa de circuito impreso con recubrimiento de cobre es aquella en la que deposita metal de cobre electroquímicamente en la superficie de la placa y en el interior de los orificios pasantes. Una PCB enchapada en cobre le permite proporcionar una conexión de cobre entre capas más fuerte a través de orificios pasantes enchapados. También logra características de cobre más gruesas en los conductores y las almohadillas de superficie. A revestimiento de cobre El PCB evita la corrosión, mejora la conductividad y la resistencia al calor, mejora el desgaste, aumenta la soldabilidad y el endurecimiento y reduce la fricción.

PCB de cobreado

 El uso de una placa de circuito impreso con revestimiento de cobre le permite alterar las propiedades y el rendimiento de la placa, lo que permite su aplicación en el mecanizado de precisión.

¿Por qué usar cobre en placas de circuito impreso de cobre?

Usted atribuye el cobre en las placas de circuito impreso de cobreado a las siguientes razones:

• El cobre también está ampliamente disponible y tiene un precio razonable.
• Su conductividad térmica y conductividad eléctrica son excelentes.

Puede transmitir fácilmente señales sin consumir electricidad mientras utiliza solo un pequeño material de cobre.

• La suavidad del cobre como metal permite su uso en aplicaciones de PCB flexibles.
• El cobre tiene buenas cualidades adhesivas que evitan que se despeguen de las superficies incluso cuando están dobladas.
• Puede emplear cobre en varios metales base ferrosos y no ferrosos mientras logra una cobertura uniforme.
• Protege la superficie de la corrosión y mejora la resistencia al desgaste de la superficie.

¿Cómo es el proceso de recubrimiento de cobre en PCB de recubrimiento de cobre?

El proceso de enchapado en PCB de cobreado implica galvanoplastia. La galvanoplastia implica la deposición de una capa de cobre sobre un metal base utilizando una corriente eléctrica. Puede aplicar revestimiento de cobre a varios metales como plata, oro y aluminio. Sin embargo, en superficies pasivadas, como los metales con base de hierro, se emplea una capa base de níquel. Primero limpia la superficie del material antes de limpiar para evitar defectos. A partir de entonces, pasa una corriente eléctrica a través de una solución electrolítica que contiene sales de cobre para aplicar el proceso de galvanoplastia. Cuando agrega un par de terminales conectados a una fuente de alimentación, completa un circuito eléctrico. El paso eléctrico a través del circuito da como resultado la deposición de átomos de cobre sobre el metal. Se emplea sulfato de cobre como electrolito, con un alambre de cobre sumergido en el electrolito como ánodo. Usted vincula el material que desea recubrir externamente como un cátodo en el proceso de recubrimiento de cobre. La molécula de sulfato de cobre se rompe en iones de cobre positivos e iones de sulfato negativos con el flujo de corriente. La barra de hierro catódico atrae los iones positivos. Los iones de cobre absorben un par de electrones al llegar al cátodo formando cobre metálico neutralizado que luego se deposita en la superficie del material. En el ánodo de cobre, las moléculas de cobre pierden un par de electrones y se convierten en iones de cobre.

¿Qué métodos de recubrimiento puede usar en PCB de recubrimiento de cobre?

Encontrará cuatro métodos de recubrimiento principales útiles en el recubrimiento de PCB con cobre. Éstos incluyen:

Recubrimiento de cepillado

El cepillado es una técnica de ubicación de electrodos en la que no se sumergen todas las piezas en el electrolito. Solo cubre una parte de la superficie sin afectar el resto. Puede emplear el revestimiento con cepillo en la placa de circuito impreso con revestimiento de cobre cuando utilice metales raros en áreas específicas, incluidos los conectores del borde de la placa. Envuelve un ánodo químicamente reactivo en material absorbente para aplicar la solución de recubrimiento en la ubicación deseada.

Enchapado con dedos

Al enchapar metales raros en juntas y conectores de borde de placa, se logra una resistencia de contacto reducida y una mayor resistencia a la abrasión. Puede emplear oro en la cabeza de contacto saliente de la cubierta interior de níquel de los conectores de borde de la placa. Puede recubrir de forma automática o manual el dedo dorado o el borde de la tabla que sobresale parcialmente. Actualmente, el baño de plomo y la rodaniza funcionan en lugar del oro utilizado en la cabeza de contacto o el dedo de oro.

Enchapado selectivo del varillaje del carrete

Las placas de circuito impreso con revestimiento de cobre tienen clavijas y clavijas de contacto que usted enchapa selectivamente para obtener un buen contacto y resistencia a la corrosión. Puede automatizar o realizar manualmente el procedimiento de recubrimiento empleando soldadura por lotes debido al alto costo de la selección de pines individuales. Con este método, cubre la pieza de la placa de lámina de cobre metálico que no necesita revestimiento con una película resistente de antemano. A partir de entonces, solo realiza el revestimiento en la parte seleccionada de la lámina de cobre.

Recubrimiento de orificio pasante

Puede emplear varios métodos para formar un revestimiento en las paredes del pozo del sustrato. Conocido industrialmente como activación de pared de pozo, requiere varios tanques de almacenamiento intermedios con procedimientos únicos de control y mantenimiento. El revestimiento de agujeros pasantes requiere perforación, lo que genera calor que provoca la fusión de la resina sintética aislante en la base del sustrato. Cuando los residuos del taladro se adhieren a la lámina de cobre en las paredes, dificultan la superficie del revestimiento.

¿Qué procesos de recubrimiento puede realizar en PCB de recubrimiento de cobre?

Cuando se habla del tema de las placas de circuito impreso con revestimiento de cobre, se considera necesario llevar a cabo los siguientes procesos:

a través de chapado

Vía el enchapado en placas de circuito impreso con cobre implica recubrir las paredes de los orificios perforados con cobre para proporcionar un canal de corriente. La ruta actual puede ser entre las superficies de la placa, entre las capas internas o desde la superficie de la placa hasta una capa interna.

Revestimiento de superficie

Aquí, cubre los rastros de cobre en la superficie del tablero para protegerlos de elementos externos, corrosión y contaminación. También ofrece una mejor superficie para soldar componentes durante el ensamblaje de PCB.

¿Dónde encuentra uso para PCB de cobreado?

El recubrimiento de cobre consiste en depositar una capa de cobre sobre una superficie de metal sólido utilizando una corriente eléctrica mediante el empleo de medios electroquímicos. El cobre le ofrece una variedad de acabados que incluyen un acabado opaco, brillante, pulido o satinado. El cobre es antimicrobiano, robusto, dúctil y no magnético con buena conductividad térmica y eléctrica. Algunas de las aplicaciones para placas de circuito impreso de cobre incluyen:

• Cuando tenga la intención de utilizar otros revestimientos metálicos en su tablero, como el revestimiento de níquel y plata.
• Donde desee protección contra interferencias electromagnéticas de radiofrecuencia.

¿Puede usar galvanoplastia en PCB de cobreado?

Sí tu puedes. El método de recubrimiento de cobre más frecuente es la galvanoplastia. Aquí, disuelve iones metálicos con carga positiva en una solución química utilizando una corriente eléctrica. Estos iones positivos se transfieren al lado del circuito cargado negativamente que abarca el material que pretende platear. Sumerge este material en la solución, lo que hace que las partículas de metal disueltas se acumulen en la superficie del material. El proceso de galvanoplastia es rápido, lo que da como resultado una superficie uniforme y lisa. La galvanoplastia mejora las cualidades físicas, químicas y mecánicas de un material, como la conductividad, la soldabilidad y la reflectividad.

¿Qué otros procesos de enchapado puede emplear para PCB de enchapado en cobre?

Otros procesos de recubrimiento que puede emplear para PCB de recubrimiento de cobre son:

Revestimiento electrolítico

El recubrimiento sin electricidad no requiere el uso de una fuente eléctrica externa, sino que emplea una reacción química que provoca la reducción del átomo de metal. Cuando los iones metálicos interactúan con un agente reductor y un metal catalítico, se transforman en un metal sólido. El metalizado sin electricidad encuentra un amplio uso debido a su bajo costo y es el proceso de metalizado autocatalítico más frecuente. Sin embargo, es un proceso lento, difícil de regular, incapaz de producir placas gruesas. Con el chapado no electrolítico se logra la protección del metal base contra la corrosión y un mayor tamaño de la pieza de trabajo. También obtiene reflectividad, soldabilidad y conductividad mejoradas en su placa de circuito impreso de cobre.

Revestimiento de inmersión

El recubrimiento por inmersión es el proceso de sumergir una pieza de metal en una solución que contiene iones metálicos de un metal más noble. Los iones de metales más nobles son más estables y provocan una atracción innata que provoca el desplazamiento de los iones menos nobles. El recubrimiento por inmersión requiere mucho tiempo y solo se aplica a metales menos nobles con metales más nobles (químicamente inertes, como el oro y la plata). Con la inmersión se consigue una placa de capa fina con baja calidad de adherencia. Sin embargo, usted se beneficia de una mejor resistencia a la corrosión, apariencia y conductividad eléctrica cambiadas, dureza mejorada y tolerancia a la torsión. También logra la modificación de las capacidades de unión del recubrimiento por inmersión.

¿Cuáles son los beneficios de emplear PCB chapado en cobre?

Al emplear placas de circuito impreso con revestimiento de cobre, encontrará las siguientes ventajas:

• Mayor transferencia de señal debido a la alta conductividad del cobre metálico.
• El uso de PCB chapadas en cobre permite su uso en aplicaciones flexibles gracias a la propiedad suave del cobre que permite la flexión.
• Consigue acabados de placa superiores cuando utiliza PCB enchapada en cobre, lo que permite mejorar las propiedades físicas y eléctricas.
• Las placas de circuito impreso con revestimiento de cobre exhiben un buen nivel de resistencia a la corrosión que también puede complementar con metales más duros como el níquel.
• Fabricar placas de circuito impreso con recubrimiento de cobre es menos costoso debido a la amplia disponibilidad de cobre y su bajo costo.

¿Cuáles son las limitaciones de la placa de circuito impreso de cobre?

El cobre es una excelente opción para la galvanoplastia en una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, experimenta algunas limitaciones cuando lo usa en PCB chapado en cobre debido a sus características únicas.

• Como metal activo, no se puede recubrir directamente cobre con hierro sin aplicar primero una base de capa de níquel.

Tras el secado de la capa, se aplica la capa de cobre que fortalece el metal en preparación para el procesamiento posterior.

• El cobre también es intrínsecamente opaco, lo que requiere procedimientos adicionales para lograr ese brillo brillante característico.
• Para garantizar la máxima adhesión, es posible que deba usar una solución de cianuro con la solución de cobre.

El cianuro es venenoso y, por lo tanto, requiere un manejo cuidadoso al realizar el proceso de enchapado.

¿Qué tipos de cobre puede usar en la placa de circuito impreso de cobre?

El rendimiento de una placa de circuito impreso con recubrimiento de cobre depende de las características del cobre, como la rugosidad de la superficie y la fuerza de unión. Esto le parece especialmente importante con respecto a las placas de circuito impreso con recubrimiento de cobre que emplea en frecuencias de microondas. El cobre en una PCB le ofrece caminos de señal hechos con alta precisión. El éxito del cobre parte de la calidad del cobre y del estado de su conexión con el material dieléctrico del tablero. La forma en que combina el emparejamiento de materiales influye en el rendimiento sujeto a las situaciones operativas. Por lo tanto, la fusión de cobre y dieléctrico es crucial para el rendimiento y la durabilidad de una placa de circuito impreso de cobre utilizada en alta frecuencia. Las formas más comunes de láminas de cobre comerciales que se utilizan con placas de circuito impreso de cobreado son:

1. Lámina de cobre electrodepositada (ED)
2. Lámina de cobre recocido laminado (RA)

Puede mejorar la propiedad de adhesión con material dieléctrico sometiendo las láminas de cobre a varios tratamientos.

Lámina de cobre electrodepositada

Por ejemplo, fabrica cobre ED depositando electrolíticamente sulfato de cobre en un tambor de acero inoxidable que gira y se pule lentamente. A partir de entonces, la extracción de cobre se realiza en forma de bobina continua con el lado del tambor con una superficie más lisa. Para las láminas de cobre RA, los lingotes de cobre macizo se laminan varias veces. Su PCB de cobreado tendrá diferentes propiedades según el tipo de cobre que utilice. Las placas de circuito impreso con recubrimiento de cobre que emplean cobre ED tienen un rendimiento superior en aplicaciones con tensión mecánica. Por otro lado, las PCB recubiertas de cobre que emplean cobre RA funcionan bien en aplicaciones propensas a la tensión térmica.

Lámina de cobre recocido laminado

Ambos tipos de láminas emplean una técnica de pasivación para crear una capa protectora sobre el cobre que puede evitar el deslustre.

¿Cómo se compara el perfil de los tipos de cobre utilizados en PCB de cobreado?

Las estructuras granulares de los tipos de cobre en las placas de circuito impreso con recubrimiento de cobre se encuentran muy diversas. La estructura de grano también permite comprender el perfil de la superficie del cobre. Las láminas de cobre electrodepositadas (ED) que se utilizan en el recubrimiento de cobre de PCB pueden tener estructuras de grano grueso, intermedio o fino. Una estructura de grano grueso ofrece las superficies más rugosas, mientras que las estructuras de cobre de grano fino ofrecen superficies lisas. Estos diversos perfiles de superficie de cobre pueden tener ventajas e inconvenientes. Una lámina de cobre de perfil de superficie rugosa permite una unión más fuerte con el laminado dieléctrico en comparación con un perfil más suave. Sin embargo, la mayor inductancia del perfil más rugoso da como resultado un rendimiento de pérdida de inserción deficiente con grandes variaciones de fase. Cuando utiliza láminas de cobre con un perfil liso en placas de circuito impreso de cobre utilizadas en circuitos de alta frecuencia, obtiene una mejor definición de grabado. Utiliza partes más pequeñas de la superficie del conductor de una placa de circuito impreso de cobre para la transmisión de señales a frecuencias más altas. En consecuencia, encontrará que el impacto de los perfiles de superficie más rugosos es más importante a frecuencias más altas. Cuando aumenta la rugosidad de la superficie, observa un aumento en la constante dieléctrica efectiva o de fase en algunos diseños que emplean circuitos más delgados. Pueden surgir problemas cuando se ignoran los impactos de los perfiles de superficie áspera en la previsión del rendimiento de circuitos derivados de ciertos materiales.

¿Cuál es la diferencia entre trazas y vías en PCB de cobreado?

El cobre forma la mayor parte de los circuitos que conectan los elementos de PCB que abarcan las trazas superficiales y los orificios perforados para la corriente conocidos como vías. Las huellas superficiales y las vías sirven para el mismo propósito de la conducción actual.

Acabado de huellas en PCB chapado en cobre

Las trazas conectan los componentes, mientras que las vías conectan las superficies de la placa a las capas internas o las capas internas entre sí. Sin embargo, encuentra algunas diferencias importantes entre los dos. Por ejemplo, los trazos de superficie suelen ser planos y rectangulares, con giros para navegar por las características del tablero. Alternativamente, las vías suelen ser circulares siguiendo un curso recto.

Vias en PCB de cobreado

Si bien puede placar ambos elementos, la placa en las trazas es para protección, mientras que en las vías es para la conducción actual.

¿Cuáles son los atributos de proceso importantes para PCB de cobreado?

Al hacer vías en placas de circuito impreso con revestimiento de cobre, se emplea un revestimiento sin electricidad o galvanoplastia. El material que emplea como relleno es importante cuando realiza el revestimiento de cobre. La conductividad térmica del relleno no conductor es mucho más baja en comparación con las pastas conductoras y el material de cobre en sí. Muchos factores que afectan la confiabilidad de una placa de circuito impreso de cobre. Estos incluyen la relación de aspecto de los agujeros perforados, el grosor de las paredes e incluso las propiedades del material del tablero. Algunos atributos de proceso importantes para PCB de cobreado son:

• Tipo de relleno cuya determinación depende del uso de la vía.
• Altura de vía influenciada por el espesor del tablero.
• El diámetro de la vía gobernado por el paso y el espaciado de los SMD.
• La relación de aspecto de la placa se deriva de dividir el grosor de la placa por el diámetro de la vía.
• Poder de lanzamiento que define la capacidad de dispersar la energía uniformemente.
• Grosor de la placa que afecta la resistencia y durabilidad de la placa.

¿Qué opciones de revestimiento de superficie puede usar en una placa de circuito impreso de cobre?

Encontrará las siguientes opciones de revestimiento útiles para su PCB de revestimiento de cobre:

galvanoplastia

Aplica una corriente continua para iniciar una reacción química que resulta en la creación de una capa de metal sobre el cobre. Crea trazos y vías de esta manera utilizando estaño, oro o níquel.

Organic

Este método también es respetuoso con el medio ambiente, ya que no requiere contacto de metal con metal. Sin embargo, la vida útil es limitada, por lo que requiere condiciones adecuadas de almacenamiento de PCB.

sin electrodos

Este método no necesita electricidad y se puede utilizar para construir una barrera metálica cuando se combina con inmersión. Un catalizador ayuda a disolver una barra de cobre en este método, luego de lo cual se dispersa el cobre por la superficie.

Nivelación de soldadura por aire caliente (HASL)

Aquí, sumerge la placa en soldadura caliente para este procedimiento y antes de nivelarla con un cuchillo de aire. Este método es el más rentable después de haber resistido la prueba del tiempo.

Inmersión

La inmersión encuentra un uso común con estaño con la ausencia de uso de plomo como una ventaja significativa, ya que cumple con RoHS. No obstante, puede resultar en filamentos de estaño que causen puentes de soldadura antiestéticos entre los componentes.

¿Qué espesor de cobre emplea en la placa de circuito impreso de cobre?

El espesor de cobre de su PCB chapado en cobre contribuye al espesor total de la placa. La cantidad de corriente conducida determina el grosor del cobre en su PCB. El espesor del cobre puede oscilar entre 1.4 mm y 2.8 mm para capas colocadas internamente con un peso total de 2 a 3 oz. Puede personalizar el grosor según sus necesidades específicas. Al decidir el grosor, tenga en cuenta que las tablas más gruesas son más rígidas que las tablas delgadas. A menos que esté limitado por la aplicación, es preferible una tabla gruesa. Al elegir el grosor de las placas de circuito impreso con revestimiento de cobre, tenga en cuenta las siguientes variables:

• Espacio disponible: Cuando el dispositivo de aplicación lo permita, utilice una placa gruesa de revestimiento de cobre. Tener un espacio limitado requiere una tabla delgada.
• Conectores y componentes: Los tipos de conectores y componentes dictan el grosor de su placa de circuito impreso de cobre.

Los componentes grandes con grandes disipaciones de calor requieren tableros gruesos.

• Flexibilidad: Donde desee flexibilidad, las tablas delgadas son más apropiadas que las gruesas a pesar de ser propensas a romperse.
• Impedancia: Hacer coincidir el grosor de la placa con la impedancia es fundamental, ya que influye en la propiedad dieléctrica.
• Peso: Una tabla más delgada se rompe fácilmente, así que use una tabla más gruesa.

¿Se puede emplear un enfoque de doble recubrimiento en PCB con revestimiento de cobre?

Sí tu puedes. El recubrimiento de cobre tiene una serie de ventajas, que incluyen conductividad, maleabilidad, lubricidad, resistencia a la corrosión y propiedades antimicrobianas. La compatibilidad del cobre con otros procesos de enchapado y recubrimiento permite su uso como parte de un sistema dual. Una superficie de PCB con recubrimiento de cobre puede beneficiarse de las propiedades de dos sistemas de recubrimiento diferentes cuando se utiliza un enfoque dual. También puedes aprender sobre Recubrimiento de borde de PCB. Para todas sus placas de circuito impreso de cobre, Póngase en contacto con Venture Electronics ahora.