“局部厚銅”-電氣新時代的動力基石
如果把PCB看作承載電流“車流”的交通網(wǎng)絡(luò),當(dāng)需應(yīng)對100A級“洪峰流量”(車載充電機、汽車電機等場景)時,局部厚銅工藝并非另架“高架橋”(載流銅塊/銅條),而是對關(guān)鍵“主干道”進行1:1一體化精準(zhǔn)加厚,是更貼合復(fù)雜需求的解決方案。
它能精準(zhǔn)適配轉(zhuǎn)彎、異形走向的“道路”(特殊形狀線路),無需為額外部件調(diào)整結(jié)構(gòu),僅靠局部加厚就滿足局部網(wǎng)絡(luò)或局部鋪銅大電流需求;既不占用“地面空間”(PCB板層),保留設(shè)計靈活性,又像高強度且抗環(huán)境干擾的路基——通過一體化均勻鍍銅避免脫落、分層、偏移風(fēng)險,還自帶同步熱響應(yīng)的“散熱系統(tǒng)”,減少熱阻與延遲,最終以低“通行費”(電阻)實現(xiàn)穩(wěn)定傳輸,更無需為部件制作、銅條耗材備貨額外耗費成本。
今天主題:局部厚銅工藝,更精準(zhǔn)匹配下游產(chǎn)品對高載流、高散熱、輕量化、高可靠的核心訴求,獵板為您提供PCB厚銅、局部厚銅最佳解決方案!
優(yōu)勢1:基板結(jié)合更穩(wěn)定
貼銅塊工藝需在PCB焊盤預(yù)留區(qū)域,通過SMT貼片焊錫將銅塊焊接固定,焊接介質(zhì)的存在如同“銜接縫隙”——在車載、工業(yè)設(shè)備等復(fù)雜環(huán)境中(高溫、高濕、高鹽分、高震動場景),在老化或者產(chǎn)品使用過程中可能出現(xiàn)銅塊脫落、焊接分層、導(dǎo)電散熱不佳等問題,給產(chǎn)品量產(chǎn)與市場應(yīng)用埋下隱患。
局部厚銅工藝則實現(xiàn)PCB對應(yīng)區(qū)域1:1等效加厚,銅層與基材完全貼合、一體化成型,無任何額外銜接介質(zhì),屬于100%穩(wěn)定附著在銅層表面,如同“銅與基板天生一體”,即便在極端環(huán)境下也能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,從根源保障產(chǎn)品高可靠性,充分的滿足電氣性能。
優(yōu)勢2:成本更優(yōu)惠
貼銅塊需經(jīng)CNC切割、拋光等工序加工,純金屬件的材料利用率僅60%,大量銅邊角料造成浪費;更關(guān)鍵的是,隨著產(chǎn)品迭代升級,舊款銅塊難以適配新設(shè)計,備貨積壓與重新開模的成本顯著增加。
局部厚銅采用化學(xué)沉積+掩膜+電鍍工藝,直接實現(xiàn)基材與厚銅一體化,無銅材浪費;硬件工程師在迭代產(chǎn)品時(通常會進行2-3輪迭代),可自由調(diào)整局部銅層的形狀、厚度,無需考慮銅塊適配問題,徹底規(guī)避存貨成本與設(shè)計受限的困擾,兼顧短期成本與長期迭代靈活性。
優(yōu)勢3:設(shè)計自由化
貼銅塊工藝對PCB設(shè)計限制較多:硬件工程師需反復(fù)調(diào)整預(yù)留區(qū)域,既要考慮焊盤間距、相鄰器件避讓,還要精準(zhǔn)匹配銅塊的厚度與尺寸,如同“為銅塊量身定制道路”,限制整體布局靈活性。
局部厚銅基于原始設(shè)計文件,可針對特定線路精準(zhǔn)設(shè)計局部銅面的區(qū)域形狀與厚度——既能通過“最小化銅厚/尺寸”實現(xiàn)生產(chǎn)預(yù)期,也能結(jié)合PCB層數(shù)、整體尺寸與綜合成本靈活優(yōu)化,如同“按需拓寬關(guān)鍵車道”,完美適配不同場景的高載流設(shè)計需求。
優(yōu)勢4:優(yōu)良散熱性
貼銅塊工藝的熱量傳導(dǎo)路徑為“熱源→基材→焊錫→銅塊”,多一層介質(zhì)就多一層熱阻,熱響應(yīng)延遲高,難以快速導(dǎo)出大電流產(chǎn)生的熱量,易導(dǎo)致局部過熱。
局部厚銅通過一體化成型,熱量從熱源直接傳導(dǎo)至整個銅層,熱傳導(dǎo)路徑縮短50%以上,界面熱阻顯著降低;同時銅箔與基材的熱膨脹頻率同步,不會因溫度變化出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分離,且不影響后期器件焊接,散熱與導(dǎo)電性能雙重優(yōu)異,精準(zhǔn)匹配高載流場景的高效熱管理需求。
優(yōu)勢5:更小的空間占用
貼銅塊為凸起式結(jié)構(gòu),會增加PCB成品的厚度、高度與體積,如同“在路面加裝凸起模塊”,對下游產(chǎn)品(如車載模組、小型化工業(yè)設(shè)備)的裝配空間提出更高要求,限制輕量化設(shè)計。
局部厚銅采用與原設(shè)計圖紙等比平鋪的加厚方式,銅層僅在局部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)厚度提升,整體不改變PCB的基礎(chǔ)尺寸與高度,對產(chǎn)品裝配空間的影響微乎其微,為下游產(chǎn)品的輕量化設(shè)計提供關(guān)鍵支撐。
案例:平面變壓器——局部厚銅的場景化應(yīng)用典范
在100kW車載充電機(OBC)中,平面變壓器需同時滿足“高頻化+高功率密度”需求,局部厚銅工藝成為核心解決方案:
將線圈設(shè)計部分采用6oz局部厚銅,可穩(wěn)定承載50kHz頻率下的100A大電流,比傳統(tǒng)漆包線繞組體積縮小60%,完美契合輕量化訴求;同時厚銅線圈直接嵌入PCB本體設(shè)計,熱阻降至1.2℃/W,無需額外加裝輔助器件,既保障高散熱效率,又簡化裝配流程。
此外,汽車電機領(lǐng)域的繞線定子長期受困于手工纏繞的高成本、大體積、重重量問題,行業(yè)正加速轉(zhuǎn)向PCB線圈板設(shè)計——局部厚銅工藝通過精準(zhǔn)的銅層設(shè)計,為新型電機提供高載流、輕量化的動力傳輸基礎(chǔ),成為推動電機技術(shù)升級的關(guān)鍵工藝。
獵板再次敲下主題:“局部厚銅不是選項,而是高壓、高功率時代的生存法則。”
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