От захранващата система на нови енергийни превозни средства, до високо{0}}мощни задвижващи устройства в промишлената автоматизация и до ефективни захранващи модули в центрове за данни, зад стабилната работа на тези устройства, високотоковите печатни платки играят ключова поддържаща роля. По-долу ще се задълбочим в съответното съдържание на високотокови платки с печатни платки.
Характеристики на високотокови платки с печатни платки
Най-съществената разлика между платките с печатни платки с висок ток и платките с обикновени печатни платки е техният силен токов капацитет. Дебелината на медното фолио върху обикновените платки с печатни платки обикновено е 1 унция, докато дебелината на медното фолио върху платките с печатни платки с голям ток обикновено започва от 2 унции и дори може да достигне 20 унции. Вземайки обикновеното медно фолио от 2-унции като пример, неговата площ на напречното-сечение се е увеличила значително, което позволява преминаването на по-голям ток на единица площ. Съгласно стандарта IPC-2152, при специфични условия на повишаване на температурата, токовият капацитет на медно фолио е тясно свързан с неговата площ на напречното сечение. Дебелото медно фолио може ефективно да намали плътността на тока, да минимизира нагряването на веригата и да осигури стабилна работа на веригата.
Високото разсейване на топлината също е важна характеристика на платките с печатни платки с голям ток. Когато преминава силен ток, веригата неизбежно генерира топлина. Ако не може да бъде разсеян навреме, това ще доведе до висока температура на компонентите, намалена производителност и дори повреда. Платките с печатни платки с голям ток често използват материали с висока топлопроводимост, като например добавяне на керамични пълнители към субстрата за подобряване на топлопроводимостта или използване на материали с естествено разсейване на топлината, като алуминиеви субстрати. В същото време, чрез разумно проектиране на структурата за разсейване на топлината, като добавяне на отвори за разсейване на топлината и полагане на мед върху голяма площ, могат да бъдат конструирани ефективни канали за разсейване на топлината за бързо разсейване на топлината и поддържане на стабилна работна температура на оборудването.
Ключови точки на дизайна
Планиране на оформлението на маршрута
Оформлението на високотокови линии трябва да следва принципа на къси и прави, да намали огъването на пътищата за предаване на ток и да намали съпротивлението и индуктивността на линиите. Например, в захранващ модул, основният път на тока от входа към изхода трябва да избягва усуквания и завъртания, доколкото е възможно, за да осигури плавен поток на тока. Различните нива на ток във веригите трябва да бъдат разумно разделени, за да се предотврати интерференция от вериги с висок ток към вериги с малък сигнал и да се гарантира целостта на сигнала.
Изчисляване на дебелината на медното фолио и ширината на линията
Точното изчисляване на дебелината на медното фолио и ширината на линията е от решаващо значение. Съгласно текущите изисквания за носене и допустимото повишаване на температурата на схемата, подходящите параметри могат да бъдат изчислени с помощта на съответните формули. Ако дизайнът изисква повишаване на температурата с не повече от 20 градуса и капацитет на тока от 10 A, необходимата дебелина на медното фолио и ширината на линията могат да бъдат получени чрез комбиниране на формулата с IPC-2152 стандартни данни. Във веригите за задвижване на мотор с висока мощност, окабеляването на главната верига често използва медно фолио с дебелина повече от 2 унции и ширината на линията ще бъде съответно разширена, за да се намали съпротивлението и генерирането на топлина.
Дизайн на проходен отвор
Входните отвори, като канали, свързващи различни слоеве от вериги, са особено критични при проектирането на платки за печатни платки с голям ток. Необходимо е да се увеличи броят на проходните отвори и да се разпределят разумно, за да се образува плътен проходен масив и да се подобри възможността за вертикално предаване на ток. В същото време се уверете, че дебелината на медното покритие на отвора е достатъчна, като обикновено се изисква дебелина на медта, по-голяма или равна на 25 μm, за да се предотврати изгарянето на стената на отвора при силен ток. Например, в много-пластовите печатни платки с голям ток голям брой проходни отвори с медно покритие са гъсто подредени под захранващите компоненти с концентрирано генериране на топлина за бързо отвеждане на топлина към други слоеве и подобряване на разсейването на топлината.
производствен процес
Дебело ламиниране с медно фолио
Производството на печатни платки с голям ток първо се изправя пред предизвикателството на ламиниране с дебело медно фолио. Поради дебелината на медното фолио е необходим прецизен контрол на параметрите на температурата, налягането и времето при притискането му върху субстрата, за да се осигури плътна връзка между медното фолио и субстрата, без дефекти като мехурчета или разслояване. Усъвършенстваната технология за вакуумно свързване може да извлече въздух по време на процеса на свързване, за да осигури качество на свързване, да контролира еднородността на средната дебелина в рамките на много малък диапазон на толеранс и да подобри цялостната производителност на печатната платка.
Галванопластика с дълбоки отвори
Процесът на галванопластика с дълбоки отвори е от решаващо значение за осигуряване на добра проводимост на отворите. Традиционният процес на галванопластика е труден за осигуряване на равномерност и дебелина на медното покритие в дълбоки отвори на дебели платки от медно фолио. Технологията за галванично покритие с дълбоки дупки постига равномерно медно покритие върху стената на отвора чрез оптимизиране на формулата на разтвора за покритие, метода на разпределение на тока и т.н., като се гарантира, че дебелината на медта на отвора отговаря на изискванията за висок капацитет за носене на ток и се избягва преминаването на дупки в тесни места за предаване на ток.
поле за приложение
превозно средство с нова енергия
В областта на превозните средства с нова енергия платките с печатни платки с голям ток се използват широко в ключови компоненти като зарядни устройства за автомобили и DC-DC преобразуватели. OBC е отговорен за преобразуването на променлив ток в постоянен ток за зареждане на батерията. По време на работа токът е висок, а високият ток и разсейване на топлината на платката с печатни платки осигуряват ефективност и безопасност на зареждането; DC-DC преобразувателите постигат преобразуване на мощността на различни нива на напрежение и също така разчитат на високотокови платки с печатни платки за стабилно предаване на ток, осигурявайки стабилна работа на автомобилните електрически системи.
Индустриална автоматизация
Серво задвижванията с висока мощност, честотните преобразуватели и друго оборудване в индустриалната автоматизация изискват прецизен контрол на работата на двигателя, като платките с печатни платки с голям ток осигуряват стабилно предаване на енергия. При серво задвижванията високотокова платка с печатни платки свързва захранващия модул и веригата за управление, като ефективно предава висок ток, осигурява бърза реакция на двигателя на команди, постигайки прецизен контрол и отговаряйки на изискванията за висока-прецизност и висока надеждност на индустриалното производство.
Силово електронно оборудване
Захранващи електронни устройства като фотоволтаични инвертори, UPS непрекъсваеми захранвания и т.н. включват преобразуване и предаване на енергия с висока-мощност. Фотоволтаичните инвертори преобразуват постоянния ток, генериран от соларните панели, в променлив ток и го интегрират в електрическата мрежа. Платките с печатни платки с голям ток им помагат ефективно да се справят с високи токове и подобряват ефективността на преобразуване на енергия; UPS осигурява аварийно захранване на оборудването по време на прекъсвания на електрозахранването, а високотоковата платка с печатни платки осигурява стабилно захранване при високи натоварвания, осигурявайки непрекъсната работа на критично оборудване.