لماذا يستخدم النحاس في لوحات الدوائر المطبوعة؟

1. المزايا الأساسية للنحاس كمادة مفضلة لثنائي الفينيل متعدد الكلور

1.1 أداء كهربائي لا مثيل له

• Second only to silver in conductivity, the resistivity of 1.68 × 10⁻⁸ Ω·m ensures efficient signal transmission.
• استجابة ممتازة للترددات العالية: يحافظ على خصائص المعاوقة مستقرة على الرغم من تأثيرات الجلد.
• قدرة فائقة على حمل التيار: قدرة تيار أعلى بنسبة 40% من الألومنيوم لنفس مساحة المقطع العرضي.

1.2 توافق العمليات الاستثنائية

• إمكانية الحفر الدقيق: يدعم آثارًا فائقة الدقة أقل من 3 مل.
• التصفيح متعدد الطبقات: يتطابق مع معامل التمدد الحراري (CTE) ل FR4&8217;، ومعامل التمدد الحراري (CTE).
• تشطيبات أسطح متعددة الاستخدامات: متوافق مع جميع العمليات السائدة (ENIG/OSP/HASL).

1.3 تحليل الفعالية من حيث التكلفة

• التكلفة المادية: سعر الفضة 1/50 من الفضة و1.2 ضعف الألومنيوم فقط.
• تكلفة المعالجة: تسفر العمليات الناضجة عن معدلات نجاح إنتاج تزيد عن 98%.
• قابلية إعادة التدوير: أكثر من 95% معدل استرداد النحاس من ألواح الخردة.

2. القيمة الهندسية لتقنيات صب النحاس

2.1 التوافق الكهرومغناطيسي المعزز (EMC)

• فعالية التدريع: يقلل الصب النحاسي الكامل من التداخل المشع بنسبة >15 ديسيبل.
• مسارات إرجاع الإشارة: يوفر أقصر مسارات عودة للإشارات عالية السرعة.
• التحكم في المعاوقةيحافظ على خصائص خط نقل متناسقة.

2.2 تحسين الإدارة الحرارية

• التوصيل الحراري: Outstanding 398W/(m·K) heat dissipation capability.
• تصميم الانتشار الحراري: يمنع البقع الساخنة الموضعية.
• تبريد جهاز الطاقة: سمك النحاس مقابل السعة الحالية المرجعية:

سُمك النحاس (أوقية)	عرض التتبع (مم) لكل 1A
1	0.4
2	0.2
3	0.13

2.3 تحسين القوة الميكانيكية

• قوة الانثناء: يزيد من صلابة الركيزة بنسبة >30%.
• ثبات الأبعاد: يقاوم الالتواء الناتج عن تغيرات درجة الحرارة/الرطوبة.
• مقاومة الاهتزازات: إلزامي للتطبيقات العسكرية.

3. دليل عملي لتصميم صب النحاس

3.1 المقارنة بين طريقتين أساسيتين للصبّ

صب النحاس الصلب

• التطبيقات: طائرات الطاقة، مسارات التيار العالي
• Special treatment: Requires thermal relief slots (width ≥0.5mm)
• المعلمات النموذجية:سُمك 1-3 أوقية، <30٪ نسبة الفتح 30٪

صب النحاس الشبكي

• أفضل الاستخدامات: مناطق الإشارات عالية التردد
• Grid specifications: Line width/spacing ≥5mil
• المزايا:تقليل الإجهاد الحراري، تقليل الوزن بنسبة 15%

3.2 معايير التعامل مع المنطقة الخاصة

• مناطق الهوائي: الحفاظ على خلوص 20 مم
• في إطار BGA: استخدام وصلات الوسادة المتقاطعة الشكل
• حواف اللوحة: Implement ≥3mm copper rings

3.3 أخطاء التصميم الشائعة وتصحيحها

1. الجزر النحاسية: التخلص من وصلات التأريض عبر
2. الزوايا الحادة: Replace with curved transitions (radius ≥3x trace width)
3. تبديد الحرارة غير المتكافئ: تنفيذ تدرجات سماكة النحاس التدريجية
4. عدم تطابق المعاوقة: التحكم الصارم في تفاوتات سماكة الطبقة العازلة بصرامة
5. عيوب اللحام: تحسين أبعاد فتحة قناع اللحام

4. التطورات على مستوى الصناعة

1. رقائق نحاسية رقيقة للغاية: Performance in 5G mmWave circuits (12μm thickness)
2. حلول المواد الهجينة: بيانات الاختبار الحراري لمركبات النحاس والجرافين
3. دوائر نحاسية مطبوعة ثلاثية الأبعاد: اختراقات دقيقة في تكنولوجيا LDS
4. معالجة صديقة للبيئة: التقدم المحرز في طلاء النحاس الخالي من السيانيد