Daripada sistem kuasa kenderaan tenaga baharu, kepada-peranti pemacu kuasa tinggi dalam automasi industri dan kepada modul kuasa yang cekap di pusat data, di sebalik pengendalian stabil peranti ini, papan litar bercetak arus tinggi memainkan peranan sokongan utama. Di bawah ini, kami akan menyelidiki kandungan berkaitan papan litar bercetak arus tinggi.
Ciri-ciri papan litar bercetak arus tinggi
Perbezaan paling ketara antara papan litar bercetak arus tinggi dan papan litar bercetak biasa ialah kapasiti bawaan arus yang kuat. Ketebalan kerajang tembaga pada papan papan litar bercetak am biasanya 1 auns, manakala ketebalan kerajang tembaga pada papan litar bercetak arus tinggi biasanya bermula dari 2 auns dan bahkan boleh mencapai 20 auns. Mengambil kerajang kuprum 2-aun biasa sebagai contoh, luas keratan-rentasnya telah meningkat dengan ketara, membolehkan arus yang lebih besar melalui per unit luas. Menurut piawaian IPC-2152, di bawah keadaan kenaikan suhu tertentu, kapasiti bawaan semasa kerajang tembaga berkait rapat dengan luas keratan rentasnya. Kerajang tembaga tebal boleh mengurangkan ketumpatan arus, meminimumkan pemanasan litar, dan memastikan operasi litar yang stabil.
Prestasi pelesapan haba yang tinggi juga merupakan ciri penting papan litar bercetak arus tinggi. Apabila arus tinggi melalui, litar tidak dapat tidak menghasilkan haba. Jika ia tidak dapat dilesapkan tepat pada masanya, ia akan membawa kepada suhu komponen yang tinggi, prestasi menurun, dan juga kerosakan. Papan papan litar bercetak arus tinggi sering menggunakan bahan kekonduksian haba yang tinggi, seperti menambah pengisi seramik pada substrat untuk meningkatkan kekonduksian terma, atau menggunakan bahan dengan kelebihan pelesapan haba semula jadi seperti substrat aluminium. Pada masa yang sama, dengan mereka bentuk struktur pelesapan haba secara munasabah, seperti menambah lubang pelesapan haba dan meletakkan tembaga pada kawasan yang luas, saluran pelesapan haba yang cekap boleh dibina untuk menghilangkan haba dengan cepat dan mengekalkan suhu operasi peralatan yang stabil.
Perkara Utama Reka Bentuk
Perancangan susun atur laluan
Susun atur talian arus tinggi harus mengikut prinsip pendek dan lurus, mengurangkan lenturan laluan penghantaran semasa, dan menurunkan rintangan dan kearuhan garisan. Sebagai contoh, dalam modul kuasa, laluan arus utama dari input ke output harus mengelakkan pusing dan pusingan sebanyak mungkin untuk memastikan aliran arus lancar. Tahap arus yang berbeza bagi litar hendaklah dipisahkan dengan munasabah untuk mengelakkan gangguan daripada litar arus tinggi kepada litar isyarat kecil dan memastikan integriti isyarat.
Pengiraan Ketebalan Kerajang Tembaga dan Lebar Garisan
Pengiraan tepat ketebalan kerajang kuprum dan lebar garisan adalah penting. Mengikut keperluan pembawa semasa dan kenaikan suhu yang dibenarkan bagi reka bentuk litar, parameter yang sesuai boleh dikira menggunakan formula yang berkaitan. Jika reka bentuk memerlukan kenaikan suhu tidak lebih daripada 20 darjah dan kapasiti bawaan semasa sebanyak 10A, ketebalan kerajang kuprum yang diperlukan dan lebar garisan boleh diperolehi dengan menggabungkan formula dengan data standard IPC-2152. Dalam litar pemacu motor berkuasa tinggi, pendawaian litar utama selalunya menggunakan kerajang kuprum dengan ketebalan lebih daripada 2 auns, dan lebar talian akan diluaskan bersamaan untuk mengurangkan rintangan dan penjanaan haba.
Melalui reka bentuk lubang
Vias, sebagai saluran yang menyambungkan lapisan litar yang berbeza, amat kritikal dalam reka bentuk papan litar bercetak arus tinggi. Ia adalah perlu untuk menambah bilangan lubang melalui dan mengagihkannya secara munasabah untuk membentuk padat melalui tatasusunan dan meningkatkan keupayaan penghantaran arus menegak. Pada masa yang sama, pastikan bahawa ketebalan penyaduran kuprum melalui adalah mencukupi, secara amnya memerlukan ketebalan kuprum Lebih daripada atau sama dengan 25 μ m untuk mengelakkan dinding lubang daripada terbakar di bawah arus tinggi. Contohnya, dalam papan litar bercetak arus tinggi berbilang-lapisan, sejumlah besar kuprum bersalut melalui lubang disusun padat di bawah komponen kuasa dengan penjanaan haba pekat untuk mengalirkan haba ke lapisan lain dengan cepat dan meningkatkan pelesapan haba.
proses pembuatan
Laminasi kerajang tembaga tebal
Pembuatan papan litar bercetak arus tinggi mula-mula menghadapi cabaran laminasi foil tembaga tebal. Disebabkan oleh ketebalan kerajang kuprum, kawalan tepat parameter suhu, tekanan dan masa diperlukan apabila menekannya ke substrat untuk memastikan ikatan yang ketat antara kerajang kuprum dan substrat, tanpa kecacatan seperti buih atau delaminasi. Teknologi ikatan vakum termaju boleh mengekstrak udara semasa proses ikatan untuk memastikan kualiti ikatan, mengawal keseragaman ketebalan sederhana dalam julat toleransi yang sangat kecil, dan meningkatkan prestasi keseluruhan papan litar.
Penyaduran lubang dalam
Proses penyaduran lubang dalam adalah penting untuk memastikan kekonduksian vias yang baik. Proses penyaduran elektrik tradisional adalah sukar untuk memastikan keseragaman dan ketebalan penyaduran tembaga dalam lubang dalam papan litar foil tembaga tebal. Teknologi penyaduran lubang dalam mencapai penyaduran kuprum seragam pada dinding lubang dengan mengoptimumkan formula penyelesaian penyaduran, kaedah pengedaran semasa, dan lain-lain, memastikan bahawa ketebalan kuprum lubang memenuhi keperluan kapasiti membawa arus tinggi dan mengelakkan melalui lubang menjadi kesesakan untuk penghantaran semasa.
medan permohonan
kenderaan tenaga baharu
Dalam bidang kenderaan tenaga baharu, papan papan litar bercetak arus tinggi digunakan secara meluas dalam komponen utama seperti pengecas kereta dan penukar DC-DC. OBC bertanggungjawab untuk menukar kuasa AC kepada kuasa DC untuk mengecas bateri. Semasa operasi, arus adalah tinggi, dan prestasi pembawa arus dan pelesapan haba yang tinggi pada papan litar bercetak memastikan kecekapan dan keselamatan pengecasan; DC-Penukar DC mencapai penukaran kuasa pada tahap voltan yang berbeza, dan juga bergantung pada papan litar bercetak arus tinggi untuk menghantar arus secara stabil, memastikan pengendalian sistem elektrik automotif yang stabil.
Automasi Perindustrian
Pemacu servo kuasa tinggi, penukar frekuensi dan peralatan lain dalam automasi industri memerlukan kawalan tepat ke atas operasi motor, dengan papan litar bercetak arus tinggi menyediakan penghantaran kuasa yang stabil. Dalam pemacu servo, papan papan litar bercetak arus tinggi menyambungkan modul kuasa dan litar kawalan, menghantar arus tinggi dengan cekap, memastikan tindak balas pantas motor kepada arahan, mencapai kawalan tepat dan memenuhi keperluan-kepersisan tinggi dan kebolehpercayaan tinggi pengeluaran perindustrian.
Peralatan elektronik kuasa
Peranti elektronik kuasa seperti penyongsang fotovoltan, bekalan kuasa tidak terganggu UPS, dsb., melibatkan-penukaran dan penghantaran tenaga kuasa tinggi. Penyongsang fotovoltaik menukarkan arus terus yang dijana oleh panel solar kepada arus ulang alik dan menyepadukannya ke dalam grid kuasa. Papan papan litar bercetak arus tinggi membantu mereka mengendalikan arus tinggi dengan cekap dan meningkatkan kecekapan penukaran tenaga; UPS membekalkan kuasa kecemasan kepada peralatan semasa bekalan elektrik terputus, dan papan litar bercetak arus tinggi memastikan bekalan kuasa yang stabil di bawah beban tinggi, memastikan operasi berterusan peralatan kritikal.