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PCB de cobre mixto: la guía definitiva de preguntas frecuentes

Índice del contenido

Probablemente tengas alguna pregunta sobre PCB de cobre mixto.

Una razón por la que esta guía explora todo lo que necesita saber sobre los PCB de cobre mixto, desde características, tipo de material, aplicaciones hasta opciones de acabado superficial, solo por mencionar algunos.

Sigue leyendo para aprender mas.

¿Por qué se utilizará cobre en PCB de cobre mixto?

Los PCB de cobre mixto encuentran su aplicación en varios dispositivos electrónicos y garantizan que sigan siendo funcionales.

Esto los convierte en una parte importante de los dispositivos electrónicos, ya que también son duraderos y compactos y garantizan una transferencia de señal adecuada.

Los PCB de cobre mixto contienen varias capas, pero un elemento vital que se utiliza al fabricar estas placas es el cobre.

PCB de cobre mixto

PCB de cobre mixto

A continuación se presentan algunas razones por las que el cobre es adecuado para fabricar PCB de cobre mixto:

Conductor adecuado

El material de cobre es un buen conductor de electricidad y calor, mejorando así la transferencia de calor dentro de la PCB de cobre mixto.

De lo contrario, dicha tensión puede causar microfracturas, lo que provocaría que la placa fallara.

La conductividad eléctrica adecuada mejorará la transmisión de señales sin ninguna pérdida de electricidad.

Eficiente

Los fabricantes de PCB de cobre mixto necesitan utilizar una pequeña cantidad de cobre, ya que es un conductor adecuado.

Esto significa que puedes utilizar una pequeña cantidad de cobre y lograr el resultado deseado.

Resistencia termica

El cobre tiene una resistencia térmica adecuada y capacidades de transporte de corriente, lo que mejora la confiabilidad de la electrónica.

Además, esta resistencia lo hace funcional incluso en situaciones climáticas adversas como altas temperaturas.

Esto también mejorará la resistencia mecánica del orificio pasante chapado y del punto de contacto.

Transferencia de calor

Dado que el cobre es eficiente en la transferencia de calor, puede instalar disipadores de calor directamente en la superficie de PCB de cobre mixto.

Además, puedes construir una parte con piezas eléctricas productoras de calor y el otro lado con cobre que actuará como disipadores de calor.

Ambos escenarios permiten abaratar el montaje de dispositivos electrónicos y, a su vez, bajar los precios de fabricación.

¿Cuáles son los tipos de PCB de cobre mixto?

Los ejemplos de PCB de cobre mixto presentes en el mercado actual incluyen los siguientes:

PCB de cobre mixto de una cara

Esta versión contiene una capa de sustrato y el cobre mezclado protegerá una cara del sustrato.

La PCB de cobre mixto de un solo lado tiene un lado que contiene las piezas eléctricas y el otro lado tiene los circuitos.

Además, los PCB de cobre mixto de una cara son rentables para todo tipo de PCB de cobre mixto.

PCB de cobre mixto de una cara

PCB de cobre mixto de una cara

PCB de cobre mixto de doble cara

Esta versión tiene dos capas de sustrato, a diferencia de la PCB de cobre mixto de una sola cara.

Estas dos capas de sustrato tienen capas conductoras de capas metálicas con los componentes unidos a ambos lados.

Además, los PCB de cobre mixto de doble cara se utilizan más que los PCB de cobre mixto de una sola cara.

Los orificios dentro de la PCB de cobre mixto de doble cara funcionan conectando un lado de la placa con el otro.

Además, puede utilizar tecnología de montaje en superficie o tecnología de orificios pasantes para realizar esta tarea.

PCB de cobre mixto de una cara

PCB de cobre mixto de doble cara

Tecnología de montaje superficial le permite conectar componentes directamente a la superficie de la PCB de cobre mixto.

Este tipo no utiliza cables y ahorra espacio.

Tecnología de orificio pasante Implica el uso de cables para conectar componentes en la placa después de pasarlos a través de orificios previamente perforados.

PCB de cobre mixto multicapa

Esta es una versión de PCB de cobre mixto que contiene 3 o más capas en su construcción.

Además, realizarán más operaciones en comparación con la PCB de cobre mixto de doble cara.

La PCB de cobre mixto multicapa tiene varios materiales de sustrato que están separados con sustancias aislantes.

En términos de espacio disponible que puede ahorrar, la PCB de cobre mixto multicapa puede ahorrar más espacio que la PCB de cobre mixto de doble cara.

PCB de cobre mixto multicapa

PCB de cobre mixto multicapa

Es posible encontrar PCB de cobre mixto multicapa con 10 o más capas.

PCB de cobre mixto rígido

Esta forma de PCB de cobre mixto no puede doblarse ni doblarse ya que tiene una estructura rígida.

El material que utilizará al fabricar esta PCB es fibra de vidrio.

PCB rígido de cobre mixto

PCB rígido de cobre mixto

PCB de cobre mixto flexible

El material del sustrato que utilizará en esta versión de PCB de cobre mixto es flexible.

Esto significa que puede doblar o doblar esta placa para que quepa en varios lugares dentro de dispositivos electrónicos.

PCB de cobre mixto flexible

PCB de cobre mixto flexible

Además, tienen varias ventajas sobre la PCB rígida de cobre mixto y costarán menos.

PCB de cobre mixto rígido-flexible

Esta versión contiene las características de una PCB mixta de cobre rígida y flexible.

Además, con esta versión se puede montar la parte rígida del tablero a la parte flexible.

PCB de cobre mixto flexible rígido

PCB de cobre mixto flexible rígido

Esta característica resulta desafiante con otros tipos de PCB de cobre mixto.

¿Qué cobre es adecuado para usar al fabricar PCB de cobre mixto?

Las señales viajarán a través de vías de cobre dentro de una PCB de cobre mixto.

Además, otros factores de diseño son importantes a la hora de transmitir estas señales.

Por este motivo, es importante no pasar por alto ninguno de estos elementos.

Un elemento importante es la calidad y el tipo de cobre que utilizarás y cómo se adherirá a la capa dieléctrica de la PCB.

Hay dos tipos de láminas de cobre que utilizará al fabricar PCB de cobre mixto.

Se trata de cobre electrodepositado [ED] y cobre recocido laminado [RA].

La fabricación de cobre recocido laminado comienza pasando lingotes de cobre puro a través de varios métodos de laminación.

Esto producirá un espesor de lámina de cobre adecuado para su aplicación.

Al fabricar cobre electrodepositado, recubrirá el cobre dentro de un tambor.

La velocidad de rotación de estos tambores determinará el espesor de la lámina de cobre.

Esto significa que le llevará mucho tiempo si prefiere hacer láminas de cobre más gruesas.

El lado que hace contacto con el tambor es liso mientras que el lado opuesto es rugoso.

Además, el proceso de grabado ocurre de manera diferente ya que ambos cobres tienen estructuras de grano diferentes.

A continuación se muestran algunas otras características comparativas de estos dos tipos de cobre:

Apariencia

El cobre electrodepositado tiene un aspecto rojo, mientras que el cobre recocido laminado tiene un aspecto amarillento.

rugosidad de la superficie

La superficie que enfrenta la solución de cobre electrodepositado es más rugosa.

Sin embargo, ambas superficies del cobre recocido laminado son casi iguales y mucho más lisas que las del cobre electrodepositado.

Propiedades

El cobre electrodepositado es mecánicamente muy robusto.

Además, el cobre ED puede experimentar grietas por tensión térmica dentro de conductores más estrechos debido a un proceso de ciclo térmico más rápido.

Además, el cobre ED exhibe una mayor resistencia a la tracción y alargamiento antes de comenzar a romperse.

Además, a medida que aumenta la rugosidad del cobre ED, habrá un aumento en la pérdida del conductor, lo que afectará negativamente a la pérdida de inserción.

Sin embargo, con el cobre recocido laminado, exhibirá una mayor resistencia al agrietamiento de los conductores originado por el estrés térmico.

Esto resulta de suma importancia en áreas donde el choque térmico es una preocupación.

Además, el cobre RA tiene un mejor alargamiento elástico antes de alcanzar una deformación permanente.

También mejorará la definición de grabados en circuitos finos y de alta frecuencia.

Aplicación

El cobre electrodepositado es adecuado para su uso en áreas donde la tensión mecánica es un factor importante.

El cobre recocido laminado es adecuado para uso de alta frecuencia.

¿Cómo diseñará una PCB de cobre mixto?

En esta era moderna, existen varios enfoques de diseño cuando se trata de PCB de cobre mixto.

Esto significa que un fabricante puede decidir utilizar un método que otro fabricante puede no utilizar.

A continuación se detallan algunas etapas importantes que utilizará al diseñar PCB de cobre mixto:

Usando un software

Esto implica el uso de software de diseño para hacer esquemas de la PCB de cobre mixto.

Existen diferentes tipos de software de diseño que puede utilizar, y algunos de ellos incluyen Eagle, CAD, etc.

Generando película

Después de finalizar el diseño de la PCB de cobre mixto, generará la película.

Selección de materias primas

Los PCB de cobre mixto asequibles utilizan papel fenólico que se unirá con una lámina de cobre para su uso en dispositivos electrónicos simples.

Además, el espesor del laminado revestido de cobre tiene un valor de aproximadamente 0.059 con PCB de una o dos caras.

Agujeros de perforación

Esto implica el uso de brocas y una máquina para hacer agujeros en la PCB de cobre mixto.

Además, puedes utilizar una máquina manual o una máquina CNC.

Las máquinas manuales son manuales, mientras que las máquinas CNC son automáticas y realizarán la tarea una vez que usted establezca los parámetros de perforación correctos.

Arreglar imágenes

Una de las mejores formas que puede utilizar al imprimir diseños en PCB de cobre mixto es utilizar impresoras láser.

Los pasos que llevará a cabo aquí implican:

  1. Colocar una capa de cobre limpio en las impresoras
  2. Almacenamiento de la película de diseño en la computadora
  3. Usar la impresora láser para realizar las impresiones del diseño.

Grabado y decapado

Aquí, utilizará varias sustancias químicas para eliminar el cobre sobrante o no deseado de la PCB de cobre mezclado.

Pruebas

Después de completar las etapas anteriores, debe probar la funcionalidad de la PCB de cobre mixto.

Existen diferentes formas de realizar estas pruebas, como inspección óptica automatizada, inspección por rayos X, etc.

¿Cómo puede asegurarse de lograr un equilibrio de cobre adecuado al diseñar PCB de cobre mixto?

Al realizar el apilamiento del diseño, se recomienda colocar la capa central con el espesor máximo de cobre.

A partir de entonces, continúe equilibrando las otras capas hasta que coincidan con la capa opuesta del espejo.

Esta acción es adecuada ya que te permitirá eliminar el efecto patatas fritas.

Cuando la PCB de cobre mixto contiene amplias áreas de cobre, es recomendable no diseñarlas como planos sólidos sino como marcos.

Esto ayuda a eliminar las discrepancias en la densidad del cobre dentro de esa capa.

Además, minimizará en gran medida los problemas con giros y arcos.

Además, asegúrese de colocar simétricamente los planos de potencia durante el apilamiento.

Además, asegúrese de utilizar una cantidad igual de peso de cobre en cada plano de potencia.

El equilibrio del cobre es vital para los planos de señal/potencia, el núcleo y las capas preimpregnadas dentro de la PCB de cobre mixto.

Cuando el cobre está en proporción uniforme dentro de estas capas, mantendrá todo el equilibrio de cobre dentro de la PCB de cobre mezclado.

Para equilibrar una cantidad excesiva de cobre en un área determinada, llene el área simétricamente opuesta con rejillas de cobre.

Además, las pequeñas rejillas de cobre no se conectan a las redes, por lo que no obstaculizan el funcionamiento.

Además, asegúrese de que la impedancia de la PCB o la integridad de la señal no experimenten ningún impacto cuando realice este método de equilibrio de cobre.

¿Qué software se puede utilizar al fabricar una PCB de cobre mixto?

Un software de diseño de PCB de cobre mixto le permite llevar la placa al espacio físico.

Le permite combinar la ubicación de componentes y el enrutamiento que garantizan la conductividad eléctrica.

Algunos de los Software de diseño de PCB puede utilizar para este propósito implican lo siguiente:

  • Artista de PCB
  • pad2pad
  • DipTrance
  • ultratriboard
  • XCircuito
  • Creador de circuitos
  • OrCAD
  • PCBWeb
  • Altium Designer 17
  • PCB águila
  • PCB de SOLIDWORKS
  • BSch3V
  • Gerbv
  • Placa de circuito impreso DesignSpark
  • KICad EDA
  • GratisPCB
  • PCB123
  • ZenitPCB
  • AUSPICIO
  • circuitoestudio

¿Qué problemas de alineación mecánica pueden ocurrir cuando tiene una distribución desigual de cobre mezclado en su PCB?

La existencia de una distribución desigual del cobre durante la fabricación de PCB con cobre mixto puede provocar lo siguiente:

Arco

Esto ocurre cuando la PCB de cobre mixto experimenta curvaturas cilíndricas o esféricas mientras las cuatro esquinas conservan su plano.

Deformar

Esto sucede cuando hay una alteración involuntaria en la forma de la PCB de cobre mixto.

Cuando el proceso de fabricación tiene niveles altos de presión y temperatura, puede provocar que la PCB de cobre mezclado se deforme.

La deformación también se conoce como efecto de patatas fritas en la fabricación de placas de circuito impreso.

torcedura

Esto sucede cuando una esquina, que no está dentro del mismo plano que las otras tres, experimenta un desplazamiento vertical.

Cuando se produce una deformación, las uniones y las trazas de soldadura experimentan tensión que dañará la PCB de cobre mezclado.

¿Cuáles son algunos acabados de superficie que puede utilizar en una PCB de cobre mixto?

Los acabados superficiales de PCB de cobre mixto no solo mejoran la estética sino que también protegen los elementos que la contienen.

El acabado de la superficie son juntas intermetálicas que se encuentran entre la porción soldable de cobre desnudo y los componentes electrónicos de los PCB.

Algunos de los acabados de superficie que puede utilizar incluyen los siguientes:

Plata de inmersión

Este acabado superficial químico no electrolítico implica sumergir una PCB de cobre mezclado en una solución de iones de plata.

Las ventajas incluyen:

  1. La superficie es más uniforme que HASL
  2. Asequible que ENIG
  3. La durabilidad es igual a HASL
  4. Respetuoso con el medio ambiente que HASL/ENIG

Las desventajas incluyen:

  1. Un manejo inadecuado puede provocar deslustres.
  2. La soldadura debe realizarse el mismo día después de sacarla del almacenamiento.

Lata de inmersión

Este es un acabado metálico que depositará mediante desplazamiento de reacción química después de colocarlo sobre cobre.

Los beneficios del estaño de inmersión son:

  1. Carece de plomo
  2. Produce superficies planas
  3. Reelaborabilidad

Las desventajas incluyen:

  1. Medir el espesor es difícil
  2. Lata expuesta se corroe
  3. Puede causar daños por manipulación.
  4. Forma bigotes de estaño
  5. La técnica utiliza carcinógenos.

HASL

Este es un acabado superficial común en el mundo de las PCB.

Algunos beneficios de HASL incluyen:

  1. Asequibilidad
  2. Ampliamente disponible
  3. Durabilidad impresionante
  4. Reelaborabilidad

Algunas de las limitaciones incluyen:

  1. Choque termal
  2. Superficie irregular
  3. Puente de soldadura
  4. No apto para paso fino
  5. Orificios pasantes chapados tapados
  6. Contiene elemento principal

Conservante orgánico de soldabilidad [OSP]

Esto implica aplicar una fina capa protectora sobre el cobre mediante una técnica de transportador.

Los beneficios incluyen:

  1. Produce superficies planas
  2. Accesible
  3. No tiene componente principal.
  4. Reelaborable

Las limitaciones incluyen:

  1. Imposible medir el espesor.
  2. Posibilidad de causar problemas con las TIC.
  3. No apto para PTH
  4. Requiere un manejo sensible

Oro de inmersión en níquel electrolítico [ENIG]

Este acabado contiene capas dobles de una capa metálica de oro sobre níquel.

Los beneficios de ENIG son que garantiza que las superficies sean planas, duraderas, sin componentes de plomo y adecuadas para orificios pasantes chapados.

Algunas limitaciones incluyen:

  1. técnica compleja
  2. No es reelaborable
  3. Costoso
  4. Puede sufrir daños por ET
  5. Pérdida de señal

Níquel electrolítico Oro de inmersión de paladio electrolítico [ENEPIG]

Se trata de un revestimiento de triple capa metálica de oro, paladio y níquel.

Los beneficios incluyen:

  1. Produce un acabado extremadamente plano.
  2. Alambre adherible
  3. Sin riesgo de corrosión
  4. Las uniones de soldadura son excelentes.
  5. Durable
  6. Sin componente principal

Los deméritos implican:

  1. Límites durante el procesamiento
  2. Costoso
  3. Limitaciones en cuanto a reelaboración

Chapado en oro

Tiene una capa chapada en oro sobre la capa de barrera de níquel.

Los beneficios son que no tiene plomo y es duradero.

Algunas limitaciones incluyen:

  1. Demarcación
  2. Implica el uso de resistir
  3. Costoso
  4. El revestimiento es necesario

¿Cuáles son algunos de los beneficios de utilizar cobre pesado al fabricar PCB de cobre mixto?

Algunas de las ventajas incluyen:

  • Más resistencia a las tensiones térmicas
  • Planar de transformador de alta densidad de potencia disponible
  • Resistencia mecánica mejorada en orificios pasantes chapados y conectores de sitio
  • Utilice materiales especiales a plena capacidad sin fallo del circuito.
  • Una alta capacidad de transporte de corriente.
  • Tamaño minimizado de los productos debido a la incorporación de cobre mezclado dentro de capas de circuitos similares.
  • Disipadores de calor integrados directamente chapados en la superficie de PCB de cobre mixto utilizando planos de cobre

¿Cuáles son los usos de los PCB de cobre mixtos?

Los PCB de cobre mixto encuentran su aplicación en las siguientes áreas:

  • Unidades de energía centrales
  • Sistemas de amplificador de potencia
  • Dispositivos de disipación de calor.
  • Convertidores de potencia
  • Herramientas de soldadura
  • Dispositivos electrónicos de potencia.
  • Paneles de distribución de energía
  • Transformadores planos
  • placas solares
  • Sistemas de distribución de alta potencia.
  • Fuentes de alimentación del sistema de radar.
  • Unidades de control de armas
  • Unidades de distribución de energía para automóviles
  • Unidades de carga de baterías

¿Cómo se puede eliminar el cobre no deseado de los PCB de cobre mezclados durante el proceso de fabricación?

Al fabricar PCB de cobre mixto, colocará una hoja de sustrato de cobre en la placa.

Luego, los fabricantes forman circuitos eliminando el cobre y dejando rastros de cobre.

Esto se conoce como técnica sustractiva y existen métodos aditivos para cobre mixto multicapa. PCBs.

Existen varios tipos de técnicas sustractivas que puede utilizar al crear PCB de cobre mixto.

Estos incluyen lo siguiente:

  • Serigrafia
  • fresado de placas de circuito impreso
  • Fotograbado

¿Qué problemas pueden causar que falle una PCB mixta de cobre?

Algunos de estos problemas, que puede resolver, incluyen los siguientes:

  • Trampas de ácido
  • Plateados
  • Térmicas hambrientas
  • Almohadillas con huecos
  • Anillos anulares malos

¿Deberían los PCB de cobre mixtos cumplir con los estándares de calidad internacionales?

Sí, estos estándares garantizan que la placa sea segura de usar y cumpla con los estándares requeridos.

Estos estándares incluyen:

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

¿Cómo se puede realizar una serigrafía en PCB de cobre mixto?

Sí, algunos métodos de serigrafía que puedes aplicar implican lo siguiente:

  • Fotografía líquida [LPI]
  • Serigrafía manual
  • Impresión directa de leyendas [DLP]

¿Qué procesos se pueden utilizar para colocar componentes eléctricos en PCB de cobre mixto?

Los procesos que puede utilizar incluyen los siguientes:

  • Tecnología de orificio pasante

Este método implica insertar el cable de las piezas electrónicas en orificios previamente perforados dentro de la PCB de cobre mixto.

Luego, soldará el cable en las almohadillas utilizando un soldador o una técnica de soldadura por ola.

  • Tecnología de montaje superficial

Este método implica el uso de una máquina automática para colocar con precisión componentes eléctricos en la superficie de la PCB de cobre mezclado.

¿Qué influirá en el precio de los PCB de cobre mixto?

Éstos incluyen:

  • Elección del material

Los materiales que utilice al fabricar PCB afectarán su precio.

Algunos factores que influirán en el material para su aplicación incluyen:

  1. La transferencia de calor
  2. Fiabilidad térmica
  3. Fiabilidad de la temperatura
  4. Rendimiento de la señal
  5. Las propiedades mecánicas
  • Tamaño

Los PCB más pequeños necesitan menos piezas, por lo que el coste de producción será bajo en comparación con los PCB más grandes que necesitan más piezas.

  • Número de capa

Los PCB de cobre mixto multicapa cuestan más que los PCB de cobre mixto de una o dos caras.

  • Acabado de la superficie

Los acabados superficiales duraderos y de alta calidad aumentarán el costo de producción de la PCB.

  • Tamaño del agujero

Perforar más agujeros en la PCB requiere más trabajo, especialmente si es un desafío, y le costará más.

  • Espesor

Una PCB gruesa tiene un precio más alto que las versiones más delgadas.

  • Personalización

Si necesitas que los fabricantes incluyan características especiales, acabarás gastando más.

¿Cómo se garantizará que los PCB de cobre mixtos sean de buena calidad?

Existen varios métodos de prueba que puede aplicar para garantizar que los PCB de cobre mezclados sean de buena calidad.

Algunas de las principales técnicas de prueba incluyen las siguientes:

  • Prueba funcional
  • Pruebas en circuito [TIC]
  • Inspección óptica automatizada [AOI]
  • Prueba de sonda voladora
  • prueba de rayos x
  • Prueba de quemado

¿Cuáles son algunas propiedades eléctricas de una PCB mixta de cobre?

Éstos incluyen:

  • Resistividad de superficie
  • Permitividad relativa
  • Constante dieléctrica
  • Factor de disipación
  • Resistividad de volumen
  • Fuerza electrica

¿Puedes encontrar PCB de cobre mezclados en diferentes colores?

Sí, están disponibles en varios colores como:

  • Rojo
  • Verde
  • Azul
  • Negro
  • Blanco
  • Amarillo

Para todos sus PCB de cobre mixto, póngase en contacto con nosotros.

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