La définition est une épaisseur, pas un poids
Le poids du cuivre correspond au poids de la feuille par pied carré, converti par l'industrie à environ 35 µm par once. Une once équivaut donc approximativement à 35 µm, trois onces à environ 105 µm et vingt onces à environ 700 µm. Une carte comportant 3 oz ou plus sur une couche interne ou externe est vendue comme étant en cuivre épais.
L'appellation importe moins que ce qu'elle sous-entend. La résistance, la dissipation thermique et le comportement à la gravure dépendent tous de la section transversale du conducteur, et le procédé doit être modifié dès que cette section n'est plus celle d'une feuille mince.
La tolérance fait partie intégrante de la définition
Les pistes en cuivre épais ne sont pas de section rectangulaire : la gravure altère les angles supérieurs, le métallisation arrondit le dépôt et l'épaisseur varie en fonction de la densité du motif sur le panneau. Une tolérance de ±20 % sur la largeur, l'espacement et l'épaisseur du conducteur est normale pour cette raison, et elle est indiquée sur le schéma plutôt que relevée sur la section transversale.
Ce seul chiffre explique la majeure partie de la difficulté de conception. Sur une couche de 105 µm, ±20 % correspond à environ ±21 µm de largeur, ce qui suffit à combler un interstice fin dessiné au minimum standard.
Impact sur la carte
Taille des motifs : Les lignes et les espaces de 0,06 mm restent disponibles sur les couches à motifs fins, mais le minimum sur une couche épaisse est déterminé par son épaisseur de cuivre et défini dans l'analyse de fabrication (DFM).
Dissimulation thermique : Le cuivre conduit la chaleur à environ 401 W/m·K, soit un ordre de grandeur supérieur à celui du stratifié. Par conséquent, une couche de cuivre épaisse répartit la chaleur latéralement sous les composants de puissance.
Planéité : Une couche de cuivre épaisse sur une seule face ne provoque une courbure du panneau que lors de la stratification. L'empilement est maintenu symétrique lorsque la conception le permet, et la courbure et la torsion sont limitées à 0,7 %.
Assemblage : Une pastille épaisse retient la chaleur. Des zones de dégagement thermique et des profils de refusion sont donc prévus pour compenser cette masse thermique supplémentaire.
Là où le poids justifie le coût
On retrouve du cuivre épais là où la carte fait partie du circuit de courant : alimentations et convertisseurs à découpage, variateurs et onduleurs de moteurs, équipements de soudage et de galvanoplastie, micro-onduleurs solaires et composants automobiles 48 V. contrôle industriel, énergie renouvelable et automobile Ces pages décrivent ces applications plus en détail.
Devis pour une carte à forte épaisseur de cuivre
Veuillez envoyer le fichier Gerber avec le poids de cuivre de chaque couche, le courant transporté par chaque piste, la température ambiante et l'élévation de température admissible, l'épaisseur finale et la quantité. Ces cinq données déterminent l'empilement ; sans elles, un devis pour une carte à forte épaisseur de cuivre n'est qu'une estimation. Les limites publiées sont celles de la page PCB en cuivre épais et le page de capacités et les prototypes sont opérationnels en 1 à 3 jours.
