为什么厚铜箔应用还会持续增长？
编者按——“一年好景君须记，最是橙黄橘绿时”，金秋时节，瓜果飘香，又是一个美好的收获季节。花园新能源自 2017 年成立以来，锐意进取，奋楫笃行，始终秉承“质量至上，客户至上”的发展理念，一手抓生产效率提升，一手抓新产品研发。公司锚定研发国外进口高端铜箔，全力解决国外产品“卡脖子”问题。目前，公司新产品研发已取得阶段性成果，部分高端新产品即将投入市场。为了让大家更好地了解花园新能源在研的新产品及研发方向，从今天起，我们将持续为大家带来一系列新品铜箔及相关领域的科普文章，包括厚铜箔、载体铜箔、微波铜箔、电阻铜箔、高速铜箔、无铬铜箔等铜箔新产品的性能介绍和应用场景。
1、耐大电流、高电压的PCB市场需求快速增长
通常将名义厚度大于105μm（3oz）及其以上的铜箔（经表面处理的电解铜箔或压延铜箔）统称为厚铜箔，将厚度300μm及其以上的铜箔称为超厚铜箔。主要应用于大电流、耐高压PCB中，大电流、耐高压PCB主要应用领域为电源（电源模块、逆变器等）和汽车电子部件（电控、电驱等）。在国家政策大力推动和积极扶持下，新能源汽车、光伏、风电和储能等万亿级赛道近几年蓬勃发展，不断被市场所青睐。这些领域的爆发式增长带动了大电流、耐高压PCB需求量的快速增长。
2、大电流、高电压对PCB的影响
众所周知，PCB中随着电压和电流的增大，其温度也会随之上升。而PCB上的电子元器件对温度非常敏感，过热会导致电子元器件的性能下降，如导致集成电路的工作速度降低，传感器的准确性降低，电容器和电感器的容值和电感值发生变化，从而影响整个电路的正常运行。高温也会加速电子元件的老化、缩短电子元件的寿命。长时间处于过热状态会导致电子元件的损坏、烧毁或失效。
图1 发热导致PCB烧毁
3、铜箔厚度对PCB表面温度的影响
PCB中热量的主要来源于电子元器件的发热、PCB线路的发热以及PCB以外的其它部分传来的热量（如整机工作环境的热量）。在这三个热源中，电子元器件的发热量最大，其次是PCB线路所产生的热。电子元器件的发热量是由其功耗决定的，承载大功率器件的PCB一般都伴随着大电流从导电线路上通过，因此在大电流PCB设计时，首先要考虑导电层通过大电流的能力，其次要考虑PCB能否安全承受大电流所产生的热量，从理论上讲：铜导体承受电流的大小与其导电线路横截面积大小成正比，即从增加铜箔厚度或加大线宽值两个方向来满足电流荷载要求。出于对散热性、安全性和耐久性等方面的需求，行业内对PCB最大负载下的温升做了安全规定，一般在大电流PCB设计时，其实际的导体截面积的选择要高于理论所需的截面积（见表1、图2、图3）。
表1 电源板电路图形的安全导电能力评价
图3 500μm厚导线的内层导线温差的测定
通常情况下，PCB的标准工作温度范围一般为0℃-85℃，所以在室温（25℃）下，最高允许温升为60℃，PCB常用的设计温升参数为5℃、10℃和20℃。大功率PCB走线电流可能会超过100A。结合表1、图2、图3中数据及其温升走向可以看出：薄铜箔难以满足大功率PCB安全设计的要求，为保证产品的安全性和可靠性，大功率PCB必须采用厚铜箔。目前提高PCB散热能力是依靠宽导线、厚铜箔、薄板或多层结构、大面积铺铜或芯层内置厚铜箔层、添加金属底板（如金属基PCB的采用）、增加导热孔等设计方案去实现。考虑到电子产品向着薄、轻、小、高密度布线的方向发展。因此，在PCB制造技术中，更加注重采用增加铜箔厚度来解决大功率PCB散热功效的问题。厚铜箔在未来大功率大电流PCB应用中有着极大的市场前景。下期我们将为大家继续介绍大功率大电流高电压专用铜箔——厚铜箔。
