Di bawah trend global peralihan secara aktif ke arah tenaga mampan, industri tenaga baharu berkembang maju. Daripada kenderaan tenaga baharu kepada peralatan penjanaan kuasa solar dan angin, teras banyak aplikasi tenaga baharu tidak boleh dipisahkan daripada komponen utama -papan litar tenaga baharu. Walaupun ia hanya papan litar yang kelihatan biasa, ia amat diperlukan dalam sistem tenaga baharu, membawa susun atur litar yang kompleks dan tugas penghantaran isyarat, dan merupakan asas untuk memastikan operasi peralatan tenaga baharu yang cekap dan stabil.
1, Bahan substrat: asas prestasi
Bahan substrat papan litar tenaga baharu merupakan faktor utama yang menentukan prestasinya. Berbanding dengan papan litar tradisional, aplikasi tenaga baharu sering menghadapi keperluan persekitaran dan prestasi yang lebih ketat, jadi pemilihan bahan substrat adalah sangat teliti.
Dalam bidang kenderaan tenaga baharu, disebabkan persekitaran yang kompleks seperti getaran, suhu tinggi, dan gangguan elektromagnet yang dihasilkan semasa operasi kenderaan, substrat perlu mempunyai kekuatan mekanikal yang sangat baik, rintangan suhu tinggi, dan penebat elektrik. Papan berlapis kain kaca epoksi telah menjadi pilihan biasa untuk substrat papan litar kenderaan tenaga baharu kerana prestasi komprehensifnya yang sangat baik. Ia bukan sahaja boleh menahan tahap tekanan mekanikal tertentu untuk memastikan integriti papan litar semasa getaran kenderaan, tetapi juga mempunyai suhu peralihan kaca yang tinggi untuk mengekalkan prestasi elektrik yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi. Sebagai contoh, dalam papan litar sistem pengurusan bateri kenderaan elektrik, substrat FR-4 boleh menyokong litar dengan pasti, memastikan penghantaran tepat pemantauan status bateri dan isyarat pengurusan.
Dalam bidang fotovoltaik suria,-dedahan luar jangka panjang, suhu tinggi dan rendah berselang-seli, dan kelembapan memerlukan substrat papan litar mempunyai rintangan cuaca yang baik dan rintangan kakisan kimia. Pada masa ini, beberapa bahan-berprestasi tinggi khas sedang muncul. Substrat polimida (PI) mempunyai rintangan suhu tinggi dan rendah yang sangat baik, dan boleh mengekalkan kestabilan dalam julat suhu melampau -200 darjah hingga 260 darjah . Pada masa yang sama, rintangan UV dan kimia yang sangat baik menjadikannya sesuai untuk kegunaan jangka panjang dalam persekitaran luar yang keras, dengan berkesan memanjangkan hayat perkhidmatan papan litar dalam peralatan penjanaan kuasa solar.
2, Reka bentuk struktur: teras pengoptimuman prestasi
Reka bentuk struktur papan litar tenaga baharu memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap pelbagai faktor untuk mencapai prestasi elektrik yang lebih baik dan penggunaan ruang.
Untuk papan litar sistem kuasa kenderaan tenaga baharu, disebabkan keperluan untuk mengendalikan penghantaran-kuasa tinggi dan isyarat kawalan kompleks, struktur papan berbilang-sering digunakan. Dengan menambah bilangan lapisan, susun atur litar yang lebih kompleks boleh dicapai dalam ruang terhad, mengurangkan lintasan garisan dan gangguan. Sebagai contoh, dalam papan litar pemacu motor, papan litar dengan 8 atau lebih lapisan biasanya digunakan. Lapisan dalam boleh digunakan untuk menyusun kuasa dan lapisan tanah, menyediakan bekalan kuasa yang stabil untuk litar dan mengurangkan gangguan isyarat; Lapisan luar digunakan untuk menyambungkan pin pelbagai komponen elektronik untuk mencapai input dan output isyarat. Sementara itu, adalah penting untuk mereka bentuk lebar dan jarak litar dengan munasabah. Untuk talian penghantaran arus tinggi, lebar talian akan diluaskan dengan sewajarnya untuk mengurangkan rintangan talian, meminimumkan kehilangan tenaga dan penjanaan haba; Untuk-talian isyarat berkelajuan tinggi, jarak dan panjang talian akan dikawal ketat untuk memastikan integriti isyarat dan mengurangkan pantulan isyarat dan crosstalk.
Dalam sistem penjanaan tenaga baharu yang diedarkan, seperti ladang angin dan stesen janakuasa solar, papan litar mungkin perlu menyesuaikan diri dengan keperluan pemasangan dan sambungan yang berbeza. Pada ketika ini, reka bentuk struktur modular muncul. Bahagikan keseluruhan papan litar kepada beberapa modul bebas mengikut fungsinya, dan setiap modul boleh direka bentuk, dihasilkan dan diuji secara berasingan sebelum dipasang. Reka bentuk modular ini bukan sahaja memudahkan pengeluaran dan penyelenggaraan, tetapi juga membolehkan pelarasan fleksibel kombinasi modul mengikut senario aplikasi sebenar, meningkatkan fleksibiliti dan kebolehskalaan papan litar. Sebagai contoh, dalam reka bentuk papan litar penyongsang suria, litar input, litar penyongsang, litar keluaran, dan lain-lain boleh direka bentuk sebagai modul bebas, dan nombor dan spesifikasi modul yang sesuai boleh dipilih untuk gabungan mengikut keperluan penyongsang tahap kuasa yang berbeza.
3, Proses pembuatan: Jaminan kualiti
Proses pembuatan papan litar tenaga baharu secara langsung menjejaskan kualiti dan prestasinya, dan setiap langkah daripada pemprosesan substrat hingga pemeriksaan produk akhir perlu dikawal dengan ketat.
Pemprosesan substrat ialah langkah pertama dalam pembuatan, termasuk pemotongan, penggerudian, dan operasi lain pada substrat. Semasa proses pemotongan, peralatan pemotongan berketepatan tinggi-diperlukan untuk memastikan ketepatan dimensi substrat dan ralat kawalan dalam julat yang sangat kecil. Proses penggerudian adalah lebih kritikal. Untuk sejumlah besar lubang tembus pada papan litar tenaga baharu, ketepatan apertur tinggi dan dinding lubang licin diperlukan. Teknologi penggerudian laser lanjutan memainkan peranan penting dalam proses ini, kerana ia boleh mencapai-pemesinan ketepatan tinggi bagi apertur kecil (seperti di bawah 0.1mm) dengan kerosakan minimum pada dinding lubang, yang bermanfaat untuk penyaduran elektrik dan sambungan elektrik berikutnya.
Fabrikasi litar adalah salah satu proses teras dalam pembuatan, terutamanya diselesaikan melalui fotolitografi dan teknik etsa. Semasa proses fotolitografi, permukaan substrat mula-mula disalut secara seragam dengan photoresist, dan kemudian{1}}peralatan fotolitografi berketepatan tinggi digunakan untuk mendedahkan corak litar yang direka pada photoresist melalui topeng. Selepas pendedahan, photoresist menjalani rawatan pembangunan, meninggalkan corak photoresist selaras dengan corak litar. Seterusnya, goresan dijalankan untuk mengeluarkan kerajang kuprum yang tidak dilindungi oleh photoresist menggunakan larutan etsa kimia, sekali gus membentuk litar yang tepat. Proses ini memerlukan kebersihan alam sekitar yang sangat tinggi, malah zarah habuk kecil boleh menyebabkan kecacatan seperti litar pintas atau litar terbuka dalam litar. Oleh itu, bengkel pembuatan biasanya menggunakan -peralatan penulenan bebas habuk untuk memastikan proses litografi dan goresan dijalankan dalam persekitaran kebersihan yang tinggi.
Selepas melengkapkan pengeluaran litar, adalah perlu untuk melakukan rawatan permukaan pada papan litar untuk meningkatkan prestasi pematerian dan perlindungannya. Proses rawatan permukaan biasa termasuk penyemburan timah, penyaduran emas, penyaduran nikel kimia, dan lain-lain. Dalam papan litar tenaga baharu, disebabkan keperluan kebolehpercayaan yang tinggi, proses penyaduran emas rendaman dan nikel tanpa elektro digunakan secara meluas. Proses emas rendaman boleh membentuk lapisan emas yang seragam pada permukaan kerajang kuprum. Kekonduksian yang baik dan rintangan kakisan emas bukan sahaja meningkatkan kebolehmaterian papan litar, tetapi juga berkesan menghalang pengoksidaan kerajang tembaga dan memanjangkan hayat perkhidmatan papan litar; Proses penyaduran emas nikel tanpa elektrik mula-mula memendapkan lapisan nikel pada permukaan kerajang kuprum, diikuti dengan lapisan emas. Lapisan nikel boleh berfungsi sebagai lapisan penghalang untuk menghalang atom kuprum daripada meresap ke dalam lapisan emas, seterusnya meningkatkan kebolehpercayaan dan kestabilan papan litar.
Papan litar tenaga baharu fr4 pcb