Wie wählt man die Kupferdicke für schwere Kupferleiterplatten aus?

Sie achten vielleicht nicht oft auf die Kupferdicke einer Leiterplatte, aber tatsächlich bestimmt sie, wie viel Strom die Platine verarbeiten kann, wie viel Wärme sie erzeugt und wie lang ihre Lebensdauer sein wird.

Eine einfache Analogie:

Kupferdicke = Anzahl der Fahrspuren auf einer Autobahn

• Zu wenige Spuren (zu dünnes Kupfer): aktuelle „Stausituationen“, übermäßige Hitzeentwicklung.

• Zu viele Leiterbahnen (zu dickes Kupfer): Der Strom fließt reibungslos, aber die Kosten steigen und die Herstellung wird schwieriger.

In Anwendungen wie erneuerbaren Energien, Energiespeichern, Drohnen, Hochleistungsmotoren und industriellen Stromversorgungen sind schwere Kupferleiterplatten fast schon Standard. SprintPCB verfügt über ausgereifte Massenproduktionskapazitäten für 3oz–6oz schwere Kupferleiterplatten und hat erfolgreich Lösungen für Hunderte von Hochstromsteuerungs- und neuen Energieprojekten geliefert.

Was sind die Standard-Kupferdicken in Leiterplatten?

In der Leiterplattenindustrie wird die Kupferdicke üblicherweise in Unzen (oz) angegeben, was sich auf das Gewicht der Kupferfolie pro Quadratfuß bezieht. Die entsprechende Dicke beträgt:

Wo werden schwere Kupferleiterplatten verwendet? Brauchen Sie sie?

Sie können schwere Kupferleiterplatten in Betracht ziehen, wenn Ihre Anwendung eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt:

• Strom > 5 A und große Leiterbahnlängen

• Leistungsbauelemente auf der Platine erzeugen erhebliche Wärme

• Produkt erfordert langfristigen Volllastbetrieb

• Die Betriebsumgebung weist hohe Umgebungstemperaturen auf und erfordert eine verbesserte Wärmeableitung

Typische Anwendungen sind:

• Industrielle Stromversorgungen, Photovoltaik-Wechselrichter und Energiespeichersysteme

• EV-Bordladegeräte (OBC), BMS und Hochspannungs-Stromverteilungseinheiten

• Hochleistungsmotorantriebe, Ladestationen und Bahnstromsysteme

• Spezialisierte Militär- und Luft- und Raumfahrtausrüstung

Einfluss der Kupferdicke auf die PCB-Leistung

Schweres Kupfer verbessert nicht nur die Strombelastbarkeit, sondern reduziert auch den Temperaturanstieg und verlängert die Produktlebensdauer.

Beispielsweise führt eine 3-Unzen-Kupferdicke bei gleichem 10-A-Strom zu einem um mehr als 20 °C geringeren Temperaturanstieg als eine 1-Unzen-Kupfer-Leiterplatte, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Komponenten erheblich verbessert.

Leistungsvergleich:

Obwohl schweres Kupfer viele Vorteile bietet, ist dicker nicht immer besser. Mögliche Probleme sind:

1. Höhere Kosten: Mehr Kupferfolie, längere Beschichtungszeiten und höhere Verarbeitungskosten.

2. Layoutbeschränkungen: Eine größere Kupferdicke erfordert einen größeren Mindestabstand zwischen den Leiterbahnen und Leiterbahnen, was die Routingdichte begrenzt.

3. Reduzierte Präzision: Schwierigkeiten beim Ätzen von dickem Kupfer führen zu raueren oder weniger genauen Kanten.

4. Längere Vorlaufzeit: Zusätzliche Laminierung und Verarbeitung für dickes Kupfer verlängern die Produktionszeit normalerweise um 1–3 Tage.

Empfehlung von SprintPCB:
Verwenden Sie dickes Kupfer nur in Hochstrombereichen, während Sie ansonsten die Standardkupferdicke beibehalten. Dies kann durch „selektives schweres Kupfer“ oder „eingebettete Kupfermünzen“ erreicht werden, was sowohl Leistung als auch Kosteneffizienz gewährleistet.

SprintPCB-Fertigungskapazitäten für schwere Kupfer-Leiterplatten

SprintPCB verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Massenproduktion von Leiterplatten aus schwerem Kupfer, insbesondere für Kunden aus den Bereichen neue Energie, Energiespeicherung und Leistungselektronik.

Prozessfähigkeitstabelle:

Qualitätssicherung:

• 100 % optische AOI-Inspektion

• Vollständige elektrische Prüfung + Querschnittsanalyse

• Zertifiziert nach UL, ISO9001, IATF 16949

Wie SprintPCB Ihre Projekte unterstützt

• Designprüfung: Kostenlose DFM-Prüfungen auf Kupferdicke, Leiterbahnbreite, Via-Beschichtung und Lötmaskenkompatibilität.

• Validierung von Prototypen: Proben in kleinen Chargen zum Testen der Strombelastbarkeit und der thermischen Leistung.

• Kostenoptimierung: Vergleichen Sie Vollplatinen-Schwerkupferlösungen mit selektiven Schwerkupferlösungen.

• Vorlaufzeitoptionen: Für dringende Projekte ist eine vorrangige Terminplanung möglich, die eine schnelle Hochlaufphase zur Massenproduktion gewährleistet.

Schwere Kupferleiterplatten bilden die Grundlage für hochstromfähige und hochzuverlässige Produkte. Dank der bewährten Expertise von SprintPCB in Designunterstützung, Fertigungskapazität und schneller Lieferung haben wir Hunderte von Projekten in den Bereichen neue Energie, Energiespeicherung und industrielle Energieversorgung erfolgreich unterstützt.

Kontaktieren Sie SprintPCB noch heute: Teilen Sie uns Ihre Anforderungen an Stromstärke, Temperaturanstieg und Kupferdicke mit. Wir bewerten Ihr Design, optimieren die Kosten und liefern Ihnen schnell Muster – so wird Ihr Produkt stabiler, langlebiger und zuverlässiger.