Pourquoi le cuivre est-il utilisé dans les circuits imprimés ?

1. Principaux avantages du cuivre en tant que matériau préféré pour les circuits imprimés

1.1 Des performances électriques inégalées

• Second only to silver in conductivity, the resistivity of 1.68 × 10⁻⁸ Ω·m ensures efficient signal transmission.
• Excellente réponse aux hautes fréquences: Maintient des caractéristiques d'impédance stables malgré les effets de la peau.
• Capacité supérieure de transport de courant: Capacité de courant supérieure de 40 % à celle de l'aluminium pour une même surface de section.

1.2 Compatibilité exceptionnelle des processus

• Capacité de gravure de précision: Prise en charge des traces ultrafines inférieures à 3 mil.
• Pelliculage multicouche: Correspond au coefficient d&#8217expansion thermique (CTE) du FR4.
• Finitions de surface polyvalentes: Compatible avec tous les procédés courants (ENIG/OSP/HASL).

1.3 Analyse coût-efficacité

• Coût des matériaux: Prix de 1/50e de l'argent et seulement 1,2x de l'aluminium.
• Coût de la transformation: Les processus matures permettent d'obtenir des taux de réussite de la production supérieurs à 98 %.
• Recyclabilité: Taux de récupération du cuivre de plus de 95 % à partir de panneaux de ferraille.

2. Valeur technique des techniques de coulée du cuivre

2.1 Compatibilité électromagnétique (CEM) améliorée

• Efficacité du blindage: La coulée de cuivre intégrale réduit les interférences rayonnées de >15dB.
• Chemins de retour du signal: Fournit les chemins de retour les plus courts pour les signaux à grande vitesse.
• Contrôle de l'impédanceMaintient des caractéristiques cohérentes de la ligne de transmission.

2.2 Amélioration de la gestion thermique

• Conductivité thermique: Outstanding 398W/(m·K) heat dissipation capability.
• Conception de la diffusion de la chaleur: Prévient les points chauds localisés.
• Refroidissement du dispositif d'alimentation: Epaisseur de cuivre en fonction de la référence de capacité de courant :

2.3 Optimisation de la résistance mécanique

• Résistance à la flexion: Augmente la rigidité du substrat de >30%.
• Stabilité dimensionnelle: Résiste à la déformation due aux changements de température et d'humidité.
• Résistance aux vibrations: Obligatoire pour les applications militaires.

3. Guide pratique de la conception des coulées de cuivre

3.1 Comparaison de deux méthodes fondamentales de coulée

Coulée en cuivre massif

• Applications : Plans d'alimentation, circuits à courant élevé
• Special treatment: Requires thermal relief slots (width ≥0.5mm)
• Paramètres typiques :1-3oz d'épaisseur, <30% de taux d'ouverture

Grille Coulée de cuivre

• Meilleures utilisations : Zones de signaux à haute fréquence
• Grid specifications: Line width/spacing ≥5mil
• Avantages :Réduction des contraintes thermiques, réduction du poids de 15

3.2 Normes de traitement des zones spéciales

• Zones d'antennes: Maintenir un espace de 20 mm
• Sous BGA: Utiliser des connexions de tampons en forme de croix
• Bords du panneau: Implement ≥3mm copper rings

3.3 Erreurs de conception courantes et corrections

1. Îles du cuivre: Éliminer les vias de mise à la terre
2. Angles vifs: Replace with curved transitions (radius ≥3x trace width)
3. Dissipation inégale de la chaleur: Mise en œuvre de gradients progressifs d'épaisseur de cuivre
4. Désadaptation de l'impédance: Contrôle strict des tolérances d'épaisseur de la couche diélectrique
5. Défauts de soudure: Optimiser les dimensions de l'ouverture du masque de soudure

4. Évolution des frontières de l'industrie

1. Feuilles de cuivre ultra-minces: Performance in 5G mmWave circuits (12μm thickness)
2. Solutions de matériaux hybrides: Données d'essais thermiques pour les composites cuivre-graphène
3. Circuits en cuivre imprimés en 3D: Percées de précision dans la technologie LDS
4. Traitement respectueux de l'environnement: Progrès dans la métallisation du cuivre sans cyanure