Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2024-06-21 Происхождение:Работает
Печатная плата высокой мощности представляет собой печатную плату, изготовленную из тяжелой меди.По сравнению с другими печатными платами, печатная плата высокой мощности способна выдерживать более высокие значения тока, может выдерживать высокие температуры в течение длительного времени и обеспечивает надежные точки соединения.
Особенности печатной платы высокой мощности
Печатные платы высокой мощности изготавливаются для конкретных устройств, которым требуется больший ток и которые часто подвергаются воздействию различных температур.
Для эффективной работы конструкции печатных плат высокой мощности содержат следующие особенности: Медные слои в конструкциях печатных плат большой мощности толще и тяжелее, чем медные слои в других печатных платах, способных проводить более высокие токи.
Эта способность проводить более высокие токи сочетается со способностью рассеивать тепло, что помогает гарантировать отсутствие коротких замыканий во время работы устройства, изготовленного из печатной платы.По этим причинам мощные печатные платы способны противостоять колебаниям температур при использовании устройств и адаптироваться к ним.
1. Типы конструкций печатных плат высокой мощности
На рынке доступно множество печатных плат высокой мощности.Вот 3 общих стандарта классификации:
1. Двусторонняя печатная плата высокой мощности.
Это мощные печатные платы, позволяющие устанавливать компоненты с обеих сторон.Это продукт начального уровня, выполненный на мощных печатных платах.
Использование переходных отверстий и чередование проводов между верхним и нижним слоями делает их более эффективными и надежными по сравнению с односторонними печатными схемами высокой мощности.
2. Жестко-гибкая конструкция печатной платы высокой мощности
Печатные схемы высокой мощности состоят из жестких и гибких подложек.
Обычно жестко-гибкие платы высокой мощности состоят из нескольких слоев гибких подложек, которые затем соединяются с одной или несколькими жесткими платами.
Жестко-гибкая конструкция печатной платы
Это крепление осуществляется внутри или снаружи, и предполагаемое применение жестко-гибкой платы высокой мощности имеет решающее значение для определения способа выполнения соединения.
Кроме того, гибкие компоненты всегда могут быть гибкими.Такая гибкость полезна в углах и местах, где требуется дополнительное пространство.Жесткие подложки полезны в тех местах, где необходима дополнительная поддержка.
Благодаря этим функциям эти мощные жестко-гибкие платы могут сгибаться во время производства и установки.Технология Rigid-flex позволяет использовать мощные печатные платы в небольших приложениях, что приводит к повышению производительности и удобства.
3. Многослойная конструкция печатной платы высокой мощности.
Многослойные платы высокой мощности имеют как минимум три проводящих слоя.Плата с поперечной схемой со сквозными отверстиями является наиболее часто используемой стратегией электрического соединения на этих платах.
В зависимости от цели изготовления платы количество проводящих слоев может достигать двенадцати.Однако некоторые компании в настоящее время производят печатные платы, имеющие до 100 слоев, что дает возможность производить некоторые из наиболее сложных приложений для печатных плат высокой мощности.
Многослойная печатная плата
2. Преимущества конструкции печатной платы высокой мощности
Конструкция печатной платы высокой мощности
1. Повышение устойчивости к термическим нагрузкам.
Толстая медь печатной платы высокой мощности позволяет ей выдерживать термические нагрузки, которым она подвергается.Таким образом, устройства, изготовленные из мощных печатных плат, способны противостоять тепловым колебаниям, что делает их надежными, поэтому их обычно используют при производстве военных приложений.
2. Увеличение допустимой нагрузки по току.
Тяжелая медь также позволяет мощным печатным платам проводить большие токи без особых напряжений.Большие токи на печатных платах с более легкой медью склонны к сбоям и поломкам.
Такие устройства, как силовые трансформаторы, подвергаются воздействию очень высоких токов, и без мощных печатных плат они могут выйти из строя или вызвать некоторые неисправности в цепи.
3. Увеличение механической прочности деталей разъема и отверстий ПТХ.
Тяжелая медь, используемая для изготовления мощных печатных плат, придает им механическую прочность, что очень важно для поддержки компонентов, установленных на плате.Детали разъема усилены печатными платами высокой мощности.Это распространяется и на сквозные отверстия, которые также выполнены из меди.
4. Уменьшите размер продукта
Конструкция печатной платы высокой мощности также помогает уменьшить размер продукта.Это достигается за счет объединения нескольких медных грузов на одном слое схемы, что объясняет его предпочтение в военном применении, поскольку большинство продуктов должны быть портативными.
5. Передача тепла к внешнему радиатору.
Используя тяжелые медные сквозные отверстия, можно добиться высокой передачи тока через печатную плату.Это помогает передавать тепло внешнему радиатору, что делает мощные печатные платы наиболее эффективными печатными платами для приложений, для эффективной работы которых требуется высокий ток.
Радиаторы в конструкциях печатных плат высокой мощности также могут быть размещены непосредственно на плате, что объясняет, почему конструкции печатных плат высокой мощности часто используются в промышленности.
3. Пример схемы конструкции печатной платы высокой мощности
Вот пример конструкции печатной платы большой мощности на базе микроконтроллера Atmega328.Плата управляет двумя двигателями постоянного тока со встроенным драйвером H-моста.Поскольку H-мост также может управлять практически любой индуктивной/резистивной нагрузкой, он также может управлять сильноточной светодиодной панелью, при этом каждый выход управляет нагрузкой 15 А, что в сумме составляет 30 А.
Конструкция печатной платы высокой мощности
На схеме выше используются два встроенных драйвера H-моста VNH5019A, каждый из которых может непрерывно выдавать ток 30 А.Atmega328 будет управлять логикой драйвера, а питание платы будет осуществляться от одного источника питания 12 В постоянного тока.
Отказ импульсного стабилизатора обеспечит питание 5 В постоянного тока на ATmega.VNH поднял всю логику, за исключением линий Ina/b, которые определяют направление вращения двигателя.Если требуется больше контроля, вы можете управлять выводами ENa/b с ATmega.
VNH способен обеспечить большую часть обратноходовой защиты, требуется только электролитический конденсатор емкостью 1000 мкФ.В качестве основного входа питания 12 В постоянного тока используется винтовая клемма 74651195R на 85 А, а в качестве выходов двигателя используются две защелкивающиеся клеммные колодки 1792229 на 30 А.
Каждый драйвер VNH имеет входной предохранитель на 30 А и предохранитель на 15 А.Предохранитель драйвера находится перед драйвером, и поскольку драйвер может обеспечить ток 30 А, предохранитель должен перегореть до того, как драйвер перегрузится.
Это гарантирует, что обе стороны будут отключены при перегорании предохранителя, поскольку на драйвере вообще нет питания.Другой вариант — соединить два выхода драйвера H-моста предохранителем, но это может привести к тому, что одна сторона все еще будет горячей после короткого замыкания.
5. Советы по проектированию печатных плат высокой мощности
1. Подумайте о безопасности
Как и в случае с любой другой цепью, основной задачей сильноточных цепей является обеспечение их безопасной работы.Есть несколько уникальных потенциальных проблем с платами, которые управляют такими мощными нагрузками, и главное, на что следует обратить внимание, — это нагрев.Независимо от того, как вы спроектируете и расположите плату, она будет выделять больше тепла, чем стандартная плата.
Это всегда необходимо учитывать при изготовлении корпуса и использовать внешние вентиляционные отверстия/вентиляторы.Для всех конструкций, потребляющих ток более нескольких А, на печатной плате устанавливается специальный датчик температуры.Это отличная защита от неисправностей на основе прошивки.Благодаря возможности контролировать температуру вы всегда сможете отреагировать на любые условия перегрева.Чтобы уменьшить выделение тепла самой платой, лучше всего выбирать компоненты с низким сопротивлением.
Следующая потенциальная угроза безопасности связана с короткими замыканиями.Поскольку эта плата предназначена для управления устройствами высокой мощности, она сможет обеспечить значительный ток при замыкании.Крайне важно учитывать эту возможность на этапе проектирования.Самый простой способ борьбы с коротким замыканием – установка предохранителя на все выходы, выходящие из платы, а также входной предохранитель.Предохранители всегда должны быть рассчитаны на ток, меньший, чем ток, который могут выдержать используемые провода.Они также должны быть рассчитаны на величину тока, меньшую или равную величине тока, на которую рассчитана трассировка/заливка платы.Также рекомендуется использовать драйвер со встроенной защитой от короткого замыкания.
2. Конструкция питания печатной платы
Установление пути прохождения питания является наиболее важным правилом для схем печатной платы высокой мощности, которое имеет решающее значение для определения местоположения и количества мощности, которая должна проходить через схему, а также местоположения микросхемы и количества рассеиваемого тепла. требует правление.
На компоновку той или иной конструкции влияет множество факторов:
В первую очередь следует учитывать количество мощности, протекающей через цепь.
Не менее важна температура окружающей среды устройства и конструкция платы.
Также следует учитывать ожидаемую величину воздушного потока вокруг устройства и даже платы.
Еще одним фактором, который следует учитывать, является материал доски, который будет использоваться.
Последним и не менее важным фактором является плотность микросхем платы, которая предназначена для использования.
3. Схема конструкции печатной платы
Компоновку платы следует учитывать на ранних стадиях разработки печатной платы.Важным правилом, применимым к любой печатной плате высокой мощности, является определение пути, по которому следует питание.Местоположение и количество мощности, проходящей через схему, являются важными факторами при оценке количества тепла, которое должна рассеивать печатная плата.К основным факторам, влияющим на компоновку печатной платы, относятся:
Уровень мощности, протекающей через цепь;
Температура окружающей среды, в которой работает плата;
Величина воздушного потока, воздействующего на плату;
Материалы, используемые для изготовления печатной платы;
Плотность компонентов, заполняющих плату.
Но обычно такую плату предпочитают разделить на маломощную и высокомощную секции.Это гарантирует, что все трассы высокой мощности будут расположены как можно ближе к источнику питания и выходу.Плата будет состоять из 2 слоев и содержать 2 унции меди.
При создании сильноточных печатных плат я научился делать черновую первоначальную компоновку с дорожками длиной 8 миллионов на всем, чтобы обеспечить оптимальное размещение компонентов.Это очень помогло в этом примере, поскольку он точно показал, где проходят пути сильного тока и как лучше всего расположить драйверы H-моста.
Грубая разводка платы с дорожками толщиной 8 мил
На изображении выше показана первоначальная компоновка всех компонентов, а также дорожки шириной 8 мил, которые будут использоваться для указания пути для всех окончательных дорожек.Питание будет поступать через нижние клеммы, поступать на входной предохранитель, разветвляться на драйверы H-моста, а слаботочная мощность будет идти вверх через центр платы к стабилизатору 5 В.
Питание драйверов H-моста будет поступать через большие электролитические конденсаторы на нижнем слое, соединяющие верхний слой и площадки через множество сквозных отверстий.
Конструкция печатной платы высокой мощности
4. Выбор компонентов
Сильноточные конструкции и силовые системы часто обеспечивают большую часть своей надежности за счет компонентов.Как бы очевидно это ни звучало, в процессе выбора обязательно учитывайте запас прочности компонентов.Как правило, лучше всего начать с рассмотрения двух спецификаций:
Номинальный ток, особенно для MOSFET и индукторных компонентов
Термическое сопротивление
Вы можете использовать расчетный или расчетный рабочий ток (если таковой имеется) для определения рассеиваемой мощности или воспользоваться первой характеристикой, приведенной выше, чтобы получить значение для наихудшего случая.Оба варианта помогут в управлении температурным режимом, что требует использования значений теплового сопротивления для оценки температуры.Для некоторых компонентов можно определить, необходим ли радиатор для обеспечения надежности.
Другие компоненты, важные для сильноточных плат, такие как разъемы, могут иметь очень высокие номиналы и использоваться в системах питания.Ниже показаны два примера разъемов с винтовыми клеммами, которые могут выдерживать очень большие токи.
Разъем
5. Правильный вес меди
Медное сопротивление, используемое в дорожках, приведет к некоторым потерям мощности постоянного тока, которые будут рассеиваться в виде тепла.Для конструкций с очень высоким током это становится очень важным, особенно когда плотность компонентов очень высока.
Единственный способ предотвратить потери постоянного тока в сильноточных печатных платах — использовать медь с большей площадью поперечного сечения.Это означает, что необходима либо более тяжелая медь, либо более широкие дорожки, чтобы поддерживать джоулевый нагрев и потери мощности на достаточно низком уровне.
Используйте таблицу сравнения ширины дорожек печатной платы с текущей таблицей, чтобы определить вес меди и/или ширину дорожек, необходимую для предотвращения чрезмерного повышения температуры.
6. Заземление
Системы высокой мощности на печатных платах могут потребовать таких же мер безопасности при отказе.Определенная степень безопасности и электромагнитных помех может быть достигнута с помощью правильной стратегии заземления.Как правило, заземление не должно быть отделено, но исключением являются силовые системы с высоким током и/или высоким напряжением.Заземление должно быть разделено между секциями входного переменного тока, нестабилизированного постоянного тока и регулируемого постоянного тока.
Хорошей отправной точкой является стратегия заземления, которую можно найти в системе переменного тока или изолированном источнике питания.Обычно для сильноточных систем питания используется 3-проводная схема постоянного тока (PWR, COM, GND), где соединение GND фактически является заземлением.Ваша плата может использовать стратегию изоляции, при которой выходная сторона отключена от земли, а входная сторона заземлена, чтобы обеспечить безопасность в случае неисправности.
7. Размещение компонентов
Крайне важно сначала определить расположение на печатной плате мощных компонентов, таких как преобразователи напряжения или силовые транзисторы, которые отвечают за выделение большого количества тепла.
Компоненты высокой мощности не следует устанавливать вблизи края платы, так как это может привести к накоплению тепла и значительному повышению температуры.Высокоинтегрированные цифровые компоненты, такие как микроконтроллеры, процессоры и FPGA, должны быть расположены в центре печатной платы, чтобы обеспечить равномерное распределение тепла по плате и тем самым снизить температуру.В любом случае силовые компоненты ни в коем случае не должны концентрироваться в одном месте во избежание образования горячих точек;вместо этого предпочтительным является линейное расположение.На рисунке ниже показан термический анализ электронной схемы, области с наибольшей концентрацией тепла выделены красным.
Термический анализ конструкции печатной платы высокой мощности
Компоновку следует начинать с силовых устройств, дорожки которых должны быть как можно короче и достаточно широкими, чтобы исключить возникновение шума и ненужные контуры заземления.В целом применяются следующие правила:
PCB 元器件放置
Выявите и уменьшите токовые петли, особенно пути сильного тока.
Минимизируйте резистивные падения напряжения и другие паразитные явления между компонентами.
Держите цепи высокой мощности подальше от чувствительных цепей.
Примите хорошие меры по заземлению.
Помимо вышеизложенных соображений компоновки, необходимо также избегать смешивания на плате различных силовых компонентов.Чтобы достичь теплового баланса платы, убедитесь, что эти тепловые компоненты равномерно распределены по всей плате.
Это также эффективно защитит доску от деформации.Таким образом, вы можете гарантировать, что нагрев платы будет уменьшен, а чувствительные схемы защищены.Сигналы также будут одинаково защищены во время работы.
8. Установка микросхем и компонентов
Всякий раз, когда в цепи протекает мощность, очевидно, что все компоненты будут выделять тепло.Когда пассивные компоненты и микросхемы выделяют тепло, оно, скорее всего, рассеется.Это тепло рассеивается в более прохладный окружающий воздух вокруг устройства.
Монтаж компонентов IC
Это рассеивание достигается за счет выводного каркаса устройства или корпуса.Поэтому большинство корпусов микросхем спроектированы так, что для внешних радиаторов не требуется много места.
Кроме того, для этого необходим способ отвода тепла от устройства.Открытые подушечки являются таким методом.Для достижения наилучших тепловых характеристик используйте внутри корпуса голую матрицу.
К этому кубику должен быть напрямую подключен EP.Эти микросхемы затем можно правильно установить на плате.Таким образом, будет оптимизирована передача тепла от корпуса к плате.
9. Радиатор
Целью использования тепла является предотвращение попадания тепла в окружающую медную заливку при пайке.Многие конструкции печатных плат большой мощности обычно припаиваются вручную с помощью мощного утюга.Даже на меди толщиной 2 унции он может быстро работать с цельными контактными площадками.Я предпочитаю использовать радиаторы во всех сетях, не связанных с питанием, и использовать надежные соединения в сетях питания.
Плоскость заполнения, показывающая сброс тепла
На изображении выше показано, где расположен радиатор.Основная входная мощность, предохранители и выходы не используют тепло, в отличие от всех остальных сетей.Этот метод очень хорошо зарекомендовал себя во многих конструкциях, были изготовлены сотни плат, и редко возникали проблемы с расшатыванием припаянных компонентов или какие-либо другие проблемы, связанные с соединениями холодной пайки.
10. Толщина и ширина трассировки
При проектировании любой печатной платы необходимо учитывать минимальную ширину дорожки.Это становится критически важным при работе с печатными платами высокой мощности.
В принципе, чем длиннее дорожка, тем больше ее сопротивление и больше тепловыделение.Поскольку целью является минимизация потерь мощности, рекомендуется делать трассы, проводящие большие токи, как можно короче, чтобы обеспечить высокую надежность и долговечность схемы.Чтобы правильно рассчитать ширину дорожки, зная максимальный ток, который может пройти через нее, проектировщики могут опираться на формулы, включенные в стандарт IPC-2221, или воспользоваться онлайн-калькулятором.
Что касается толщины дорожек, типичные значения для стандартных печатных плат составляют около 17,5 мкм (1/2 унции/фут 2 ) для внутренних слоев и около 35 мкм (1 унция/фут 2 ) для внешних слоев и плоскостей заземления.В печатных платах высокой мощности часто используется более толстая медь, чтобы уменьшить ширину дорожки при том же токе.Это уменьшает пространство, занимаемое дорожкой на печатной плате.
Толщина более толстой меди варьируется от 35 до 105 мкм (от 1 до 3 унций/фут2) и обычно используется для токов более 10 А. Более толстая медь неизбежно влечет за собой дополнительные затраты, но помогает сэкономить место на карте, поскольку вязкость выше, а требуемая ширина колеи значительно меньше.
Толщина и ширина трассировки
11. Паяльная маска
Другой метод, позволяющий проводить по дорожкам большой ток, — это удаление паяльной маски с печатной платы.При этом обнажается медный материал под ним, который затем можно дополнить дополнительным припоем, чтобы увеличить толщину меди и снизить общее сопротивление токоведущих компонентов печатной платы.Хотя этот метод можно рассматривать как обходной путь, а не как правило проектирования, он позволяет дорожкам печатной платы выдерживать большую мощность без увеличения ширины дорожек.
12. Развязывающие конденсаторы
Когда шина питания распределена и используется несколькими компонентами платы, в активных компонентах могут возникать опасные явления, такие как отскок земли и звон.Это вызывает падение напряжения вблизи контактов питания компонента.
Чтобы решить эту проблему, используются развязывающие конденсаторы: одна клемма конденсатора должна быть как можно ближе к выводу компонента, получающего питание, а другая клемма должна быть подключена непосредственно к низкоомной заземляющей пластине.Цель состоит в том, чтобы уменьшить сопротивление между шиной питания и землей.Развязывающий конденсатор действует как вспомогательный источник питания, обеспечивая необходимый ток для компонента во время каждого переходного процесса (пульсации напряжения или шум).
При выборе развязывающего конденсатора следует учитывать несколько аспектов.Эти факторы включают в себя выбор правильного номинала конденсатора, диэлектрического материала, геометрии и размещения конденсатора относительно электронного компонента.Типичным номиналом развязывающего конденсатора является керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ.
13. Удвойте слои
Во многих мощных схемах используется метод, который используется нечасто, и заключается в удвоении медных заливок и сшивании их вместе с переходными отверстиями.Этот двойной слой позволяет разместить вдвое больше меди на одной и той же площади.Для этой платы медь на основном входе питания была удвоена от клеммы до входного предохранителя.Изображение ниже показывает это.
Когда вы используете этот метод, вероятность создания токовой петли увеличивается, поскольку существует участок, по которому не может течь обратный ток.Я не верю в использование двух слоев от входного предохранителя до F3/F4 в сети, потому что именно здесь протекает большая часть обратного тока.
Двухслойный крупный план основного источника питания
Минимальная ширина этой заливки составляет 460 мил, но поскольку она находится на верхнем и нижнем слоях, фактическая ширина вдвое больше, что приводит к гораздо меньшему падению напряжения в сети.Чем меньше падение напряжения, тем меньше выделяется тепла.
14. Медная заливка
Независимо от того, какой тип платы вы проектируете, вы, как правило, стараетесь использовать медную заливку для всех силовых сетей.При работе со специализированными сильноточными конструкциями все сети, передающие большую мощность, должны быть объединены в одну сеть.Медные заливки позволяют значительно увеличить ширину медной пластины, которую можно установить на плате.
Схема с использованием медной заливки на всех сильноточных сетях
На изображении выше показана сильноточная часть платы, где во всех сильноточных цепях используется медная заливка.Заливкой вместо следов можно существенно увеличить количество меди.Уловка, используемая для ускорения проектирования, заключается в использовании сетки размером 20 мил и ее использовании для обеспечения симметричности всех заливок под углом 45 градусов.
6. Этапы проектирования печатной платы высокой мощности
1. Подготовьте субстрат
Перед началом процесса изготовления ламинат необходимо тщательно очистить.Эта предварительная очистка важна, поскольку медные катушки, используемые в конструкциях печатных плат высокой мощности, часто обладают антикоррозийными свойствами, и они обычно выполняются поставщиками для обеспечения антиокислительной защиты.
2. Генерация шаблонов цепей
При проектировании печатных плат высокой мощности для достижения этой цели будут использоваться два основных метода.Эти методы включают в себя:
Трафаретная печать. Это наиболее предпочтительный метод из-за его способности создавать желаемый рисунок схемы.Это можно объяснить его способностью точно наноситься на поверхность ламината.
Фотоизображение. Это старейший метод, используемый при проектировании печатных плат высокой мощности.Тем не менее, это по-прежнему распространенный метод обозначения следов цепей на ламинате.
Этот метод помогает обеспечить размещение сухой пленки фоторезиста, состоящей из намеченной схемы, на ламинат.Полученный материал подвергается воздействию УФ-излучения.В результате рисунок с фотошаблона переносится на ламинат.Пленка удаляется с ламината химическим путем.Это придает ламинату заданный рисунок схемы.
3. Травление схемы
При проектировании мощных печатных плат это обычно делается путем погружения ламината в ванну для травления.Альтернативно, их можно опрыскать соответствующим травильным раствором.Для достижения желаемого результата обе стороны травятся одновременно.
4. Процесс бурения
После травления следующим шагом является сверление.На этом этапе сверлятся отверстия, площадки и переходные отверстия.Для сверления точных отверстий необходимо обеспечить, чтобы сверлильный инструмент был высокоскоростным, а при создании сверхмалых отверстий используются методы лазерного сверления.
5. Покрытие сквозных отверстий
При проектировании мощных печатных плат к этому этапу необходимо подходить очень внимательно и точно.После сверления нужных отверстий в них наносится медь.
В отличие от других плат, эта сделана в больших количествах и сделана толще.Затем на них наносится химическое покрытие.Результатом является формирование электрических взаимосвязей между слоями.
6. Нанесение защитного покрытия или защитного покрытия.
Защита обеих сторон платы имеет важное значение в конструкциях высокой мощности.Этого можно добиться, нанеся покрытие.
Важность этого заключается в обеспечении защиты от суровых условий окружающей среды.Это важно для мощных печатных плат, поскольку они подвержены колебаниям температуры.Такие покрытия также обеспечивают защиту от агрессивных химикатов и растворителей.
Полиимидная пленка, поддерживаемая клеем, является наиболее часто используемым материалом защитного покрытия, а трафаретная печать позволяет прижать защитное покрытие к поверхности.
Отверждение достигается с помощью УФ-облучения.В процессе ламинирования покрытия применяются контролируемое тепло и давление.Существует существенная разница между материалом покрытия и покрытием.Coverlay — это ламинированная пленка, а Coverlay — это материал, который можно наносить непосредственно на поверхность подложки.
Существует множество факторов, определяющих тип покрытия.Они включают методы, используемые в производственном процессе, используемые материалы и область применения.Оба покрытия необходимы для повышения электрической целостности всей сборки.
7. Электрические испытания и проверка.
Печатная плата подвергается серии электрических испытаний, в ходе которых тщательно проверяются такие факторы, как производительность.Вам также необходимо использовать проектные спецификации в качестве порога для оценки качества.
7. Мощная обработка печатных плат.
Ниже приведены основные шаги:
Распечатать внутренний слой
Выровнять слой
Бурение
Меднение
Визуализация внешнего слоя
Меднение и лужение
Окончательное травление
Нанесите паяльную маску
Нанесите финишную обработку поверхности
Нанесите шелкографию
Наковальня
1. Структура цепи из тяжелой меди.
В конструкции мощных печатных плат используются толстые медные цепи.Обычно для этого требуется специальная технология травления.
Универсальная конструкция печатной платы высокой мощности
Технология, используемая здесь для плетения, также сильно отличается от той, которая используется для других печатных плат, с использованием высокоскоростного покрытия и дифференциального травления.
При покрытии толстых медных цепей вы можете продолжать увеличивать толщину платы.Вы также можете совместить толстую медь со стандартными функциями на одной плате.Это также называется силовой связью.Это приведет к множеству преимуществ, включая уменьшенное количество слоев.Власть также будет распределяться эффективно.
Это также позволит разместить на плате сильноточные цепи и схемы управления.Кроме того, также предусмотрена простая структура платы.
2. Допустимая токовая нагрузка и повышение температуры.
Оцените максимальный ток, который может легко выдержать трасса.Это можно определить, найдя метод, позволяющий оценить повышение температуры.Это связано с током, который вы применяете.
Идеальная ситуация – достижение стабильной рабочей температуры, в этом случае скорость нагрева равна скорости охлаждения.Когда ваша цепь выдерживает температуру до 100°C, вы готовы к работе.
3. Прочность и живучесть доски
Вы можете выбирать из множества диэлектрических материалов.Среди них есть FR4, имеющий рабочую температуру до 130°C.Еще одним диэлектрическим материалом является высокотемпературный полиимид, способный работать при температуре до 250°С.
Более высокие температуры требуют использования специальных материалов, чтобы они могли выдерживать экстремальные условия.Существует несколько методов, которые можно использовать для проверки и определения термической целостности готового продукта.Одним из таких методов является использование термоциклического испытания.Это помогает проверить сопротивление цепи при выполнении теплового цикла воздух-воздух.Этот цикл проверяется от 25°C до 260°C.
Повышенное сопротивление может привести к нарушению электрической целостности из-за трещин в медной цепи.Для этого теста обязательно используйте цепочку из 32 сквозных отверстий.Это связано с тем, что они считаются самым слабым местом в цепи, особенно когда они подвергаются тепловым нагрузкам.
Толстые медные цепи часто уменьшают или устраняют сбои, присущие этим платам.Это связано с тем, что медные цепи становятся непроницаемыми во время фаз механического напряжения из-за термоциклирования.
4. Управление температурой
Тепло обычно выделяется во время работы электронных устройств и должно рассеиваться от источника и излучаться во внешнюю среду.Если этого не сделать, компонент может перегреться, что приведет к выходу из строя.
Тяжелая медь помогает уменьшить тепло.Он отводит тепло от компонента, что значительно снижает интенсивность отказов.Используйте радиатор для обеспечения надлежащего отвода тепла от источника тепла.Радиатор также будет рассеивать тепло от источника, в котором оно выделяется.Это достигается путем проведения и рассеивания тепла в окружающую среду.
Соединения выполняются с помощью медных переходных отверстий к оголенным медным участкам на одной стороне платы.Классические радиаторы можно прикрепить к базовой поверхности меди.Это достигается с помощью теплопроводящего клея.В других случаях их прикручивают клепками или болтами.
Эти радиаторы обычно изготавливаются из меди или алюминия, а встроенные радиаторы создаются при производстве печатных плат большой мощности.Для этого не требуется дополнительная сборка.Технология Copper Circuit позволяет добавлять толстые медные радиаторы к любой части поверхности платы.
