El cobre estándar es 1 oz, unos 35 µm tras el galvanizado. El cobre grueso empieza en 2 oz y puede llegar a 10 oz o más, y cambia casi todo el proceso: grabado, galvanizado, máscara, laminado y diseño térmico.
La placa no es simplemente una versión más gruesa de una PCB estándar. Un diseño que funciona a 1 oz puede ser infabricable a 4 oz porque la pista y el espacio mínimos crecen, la máscara no cubre el escalón y el desequilibrio de cobre alabea el panel.
Este artículo cubre qué cambia, dónde están los límites y cómo escribir un apilamiento de cobre grueso que el fabricante pueda construir.
Qué cuenta como cobre grueso
- 1 oz: 35 µm, estándar.
- 2 oz: 70 µm, entrada para placas de potencia.
- 3–4 oz: 105–140 µm, habitual en motor y BMS.
- 6–10 oz: 210–350 µm, para barras de alta corriente y equipos de soldadura.
El cobre puede estar solo en capas externas, internas o en ambas. Cada elección cambia proceso y coste.
Grabado de cobre grueso
El grabado elimina cobre de la superficie para formar pistas. Con cobre grueso, el grabador trabaja más tiempo y también lateralmente, lo que produce socavado. La pista queda más estrecha arriba que abajo y la tolerancia de espesor es mayor que a 1 oz.
Consecuencias prácticas:
- La pista y el espacio mínimos crecen con el peso de cobre.
- Los componentes de paso fino se vuelven difíciles o imposibles.
- El perfil de pista es trapezoidal, no rectangular.
- El control de impedancia es menos preciso.
Un punto de partida típico es 0,20 mm de pista y espacio a 4 oz, 0,25 mm a 6 oz y 0,30 mm a 10 oz. El límite exacto depende de la línea de grabado y de la densidad del patrón.
Galvanizado y máscara de soldadura
Cobre grueso en capas externas implica un escalón grande entre cobre y laminado. La máscara debe cubrirlo sin adelgazarse en el borde ni atrapar disolvente.
Problemas habituales:
- Máscara fina en el borde superior de una pista gruesa.
- Burbujas o huecos donde la máscara puentea un hueco.
- Grietas de máscara tras ciclos térmicos.
- Color y espesor desiguales en la placa.
El fabricante puede necesitar varias capas de máscara, un curado más lento u otro tipo. El diseño debe mantener diques de máscara suficientemente anchos y evitar bordes de cobre muy afilados.
Comportamiento térmico
El cobre grueso se elige por capacidad de corriente o por difusión de calor.
Para corriente, el ancho de pista y el peso de cobre se eligen por la elevación de temperatura admisible. Para calor, el cobre reparte el calor de un componente a un área mayor y las vías térmicas lo llevan a otra capa.
Dos puntos importan:
- Equilibrio de cobre. Cobre grueso a un lado y poco al otro alabea la placa. Equilibre el cobre o añada thieving.
- Alivio térmico. Un plano de cobre grueso conduce el calor fuera del punto de soldadura y dificulta el soldado manual. Las spoke de alivio ayudan.
Si el camino térmico es el requisito principal, una placa IMS de sustrato metálico puede ser mejor que FR4 con cobre grueso. Resuelven problemas distintos: IMS reparte por la base metálica, el cobre grueso por el plano.
Reglas DFM para cobre grueso
- Mantener pista y espacio mínimos dentro del rango cualificado del fabricante para ese peso.
- Evitar componentes de paso fino en la capa de cobre grueso salvo confirmación del grabado.
- Equilibrar el cobre en la placa o esperar alabeo.
- Diques de máscara al menos tan anchos como el escalón de cobre.
- Alivio térmico en taladros conectados a planos gruesos.
- Especificar el peso de cobre por capa, no solo «cobre grueso».
- Permitir una tolerancia de espesor mayor y declararla en el plano.
Costes
| Peso de cobre | Dificultad de grabado | Aplicación típica | Índice de coste |
|---|---|---|---|
| 1 onza | Estándar | Electrónica general | 1.0 |
| 2 oz | Moderado | Fuente de alimentación, LED | 1,2–1,4 |
| 4 oz | Alta | Motor, BMS | 1,5–1,9 |
| 6–10 oz | Muy alta | Barra de corriente, soldadura, alta corriente | 2,0–3,0 |
El índice es relativo y depende de la densidad del patrón y del número de capas. Los motores son tiempo de grabado, galvanizado, capas de máscara y rendimiento.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Puedo usar 4 oz en una pista de 0,1 mm?
No. El socavado y la tolerancia de espesor lo hacen poco fiable. La pista mínima crece con el peso.
¿Cobre grueso es lo mismo que heavy copper?
Se usan indistintamente; ambos suelen significar 2 oz o más.
¿Sustituye el cobre grueso a un disipador?
Reparte el calor, pero no lo saca de la placa. Para alta potencia sigue haciendo falta disipador o base metálica.
¿Se puede combinar cobre grueso con HDI?
Es posible pero poco habitual. El dieléctrico de build-up y el taladrado láser no están pensados para escalones gruesos. Revise el apilamiento con el fabricante.
Qué enviar para una revisión de cobre grueso
- Peso de cobre por capa
- Corriente y elevación de temperatura admisible
- Pista y espacio mínimos
- Paso de componentes y requisitos de alivio térmico
- Requisito de alabeo o planitud
- Clase de aceptación
Enviar el apilamiento para una revisión de cobre grueso, o consulte nuestra capacidad de núcleo metálico y capacidad multicapa.
Revisado por el equipo de ingeniería de procesos de Benchuang.
