Fra kraftsystemet til nye energikjøretøyer, til høy-drevne enheter i industriell automasjon, og til effektive kraftmoduler i datasentre, bak den stabile driften av disse enhetene, spiller kretskort med høy strøm en viktig støtterolle. Nedenfor vil vi fordype oss i det relevante innholdet i høystrøms kretskort.
Kjennetegn på kretskort med høy strømstyrke
Den viktigste forskjellen mellom kretskort med høy strøm og vanlige kretskort er deres sterke strømbærende kapasitet. Tykkelsen på kobberfolie på generelle kretskort er vanligvis 1 unse, mens tykkelsen på kobberfolie på høystrøms trykte kretskort vanligvis starter fra 2 unser og kan til og med nå 20 gram. Med den vanlige 2-unse kobberfolien som et eksempel, har tverrsnittsarealet økt betydelig, noe som gjør det mulig for en større strøm å passere per arealenhet. I henhold til IPC-2152-standarden, under spesifikke temperaturøkningsforhold, er den nåværende bæreevnen til kobberfolie nært knyttet til tverrsnittsarealet. Tykk kobberfolie kan effektivt redusere strømtettheten, minimere kretsoppvarming og sikre stabil kretsdrift.
Høy varmeavledningsytelse er også en viktig egenskap for kretskort med høy strømstyrke. Når høy strøm går gjennom, genererer kretsen uunngåelig varme. Hvis det ikke kan forsvinne i tide, vil det føre til høy komponenttemperatur, redusert ytelse og til og med skade. Høystrøms trykte kretskort bruker ofte materialer med høy varmeledningsevne, for eksempel å legge til keramiske fyllstoffer til underlaget for å forbedre termisk ledningsevne, eller bruke materialer med naturlige varmeavledningsfordeler som aluminiumssubstrater. Samtidig, ved å designe varmespredningsstrukturen rimelig, for eksempel å legge til varmespredningshull og legge kobber på et stort område, kan effektive varmespredningskanaler konstrueres for raskt å spre varme og opprettholde stabil driftstemperatur for utstyret.
Design nøkkelpunkter
Planlegging av ruteoppsett
Utformingen av høystrømslinjer bør følge prinsippet om kort og rett, redusere bøyningen av strømoverføringsveier og senke motstanden og induktansen til linjene. For eksempel, i en kraftmodul, bør hovedstrømbanen fra inngang til utgang unngå vendinger og vendinger så mye som mulig for å sikre jevn strømflyt. Ulike strømnivåer av kretser bør være rimelig atskilt for å forhindre interferens fra høystrømskretser til små signalkretser og sikre signalintegritet.
Beregning av kobberfolietykkelse og linjebredde
Nøyaktig beregning av kobberfolietykkelse og linjebredde er avgjørende. I henhold til gjeldende bærekrav og tillatt temperaturøkning for kretsdesignet, kan passende parametere beregnes ved å bruke relevante formler. Hvis designet krever en temperaturøkning på ikke mer enn 20 grader og en strømbærende kapasitet på 10A, kan den nødvendige kobberfolietykkelsen og linjebredden oppnås ved å kombinere formelen med IPC-2152 standarddata. I motordrivkretser med høy effekt bruker hovedkretsledningen ofte kobberfolie med en tykkelse på mer enn 2 unser, og linjebredden vil bli tilsvarende utvidet for å redusere motstand og varmeutvikling.
Gjennomgående hulldesign
Vias, som kanaler som forbinder forskjellige lag med kretser, er spesielt kritiske i utformingen av høystrøms trykte kretskort. Det er nødvendig å øke antallet via-hull og fordele dem rimelig for å danne en tett via-array og forbedre den vertikale strømoverføringsevnen. Sørg samtidig for at kobberbeleggtykkelsen til viaen er tilstrekkelig, og krever vanligvis en kobbertykkelse på større enn eller lik 25 μm for å forhindre at hullveggen brenner ut under høy strøm. For eksempel, i flerlags høystrøms trykte kretskort, er et stort antall kobberbelagte gjennomgående hull tett anordnet under kraftkomponentene med konsentrert varmegenerering for raskt å lede varme til andre lag og forbedre varmespredningen.
produksjonsprosess
Tykk kobberfolie laminering
Produksjonen av høystrøms trykte kretskort møter først utfordringen med tykk kobberfolielaminering. På grunn av tykkelsen på kobberfolien, kreves det nøyaktig kontroll av temperatur, trykk og tidsparametere når den presses på underlaget for å sikre en tett binding mellom kobberfolien og underlaget, uten defekter som bobler eller delaminering. Avansert vakuumbindingsteknologi kan trekke ut luft under bindingsprosessen for å sikre bindingskvalitet, kontrollere jevnheten til middels tykkelse innenfor et svært lite toleranseområde og forbedre den generelle ytelsen til kretskortet.
Dyphulls galvanisering
Elektropletteringsprosessen med dype hull er avgjørende for å sikre god ledningsevne til vias. Den tradisjonelle galvaniseringsprosessen er vanskelig å sikre ensartethet og tykkelse av kobberbelegg i dype hull på tykke kobberfoliekretskort. Dyphulls elektropletteringsteknologi oppnår jevn kobberplettering på hullveggen ved å optimalisere pletteringsløsningsformelen, strømfordelingsmetoden, etc., og sikrer at kobbertykkelsen på hullet oppfyller kravene til høy strømbærende kapasitet og unngår at gjennomgående hull blir flaskehalser for strømoverføring.
søknadsfelt
nytt energikjøretøy
Innenfor nye energikjøretøyer er høystrøms kretskort mye brukt i nøkkelkomponenter som billadere og DC-DC-omformere. OBC er ansvarlig for å konvertere vekselstrøm til likestrøm for å lade batteriet. Under drift er strømmen høy, og den høye strømføringen og varmeavledningsytelsen til kretskortkortet sikrer ladeeffektivitet og sikkerhet; DC-DC-omformere oppnår effektkonvertering av forskjellige spenningsnivåer, og er også avhengige av høystrøms trykte kretskort for å overføre strøm stabilt, noe som sikrer stabil drift av elektriske bilsystemer.
Industriell automasjon
Høyeffekts servodrev, frekvensomformere og annet utstyr innen industriell automasjon krever presis kontroll av motordrift, med høystrøms kretskort som gir stabil kraftoverføring. I servodrifter kobler kretskortkortet med høy strøm strømmodulen og kontrollkretsen, effektivt overfører høy strøm, sikrer rask respons fra motoren på kommandoer, oppnår presis kontroll og oppfyller de høye-presisjons- og høye pålitelighetskravene til industriell produksjon.
Kraft elektronisk utstyr
Strømelektroniske enheter som fotovoltaiske omformere, UPS-avbruddsfrie strømforsyninger osv. involverer høy-energikonvertering og -overføring. Fotovoltaiske omformere konverterer likestrømmen som genereres av solcellepaneler til vekselstrøm og integrerer den i strømnettet. Høystrøms trykte kretskort hjelper dem effektivt å håndtere høye strømmer og forbedre energikonverteringseffektiviteten; UPS gir nødstrøm til utstyr under strømbrudd, og kretskortkortet med høy strøm sikrer stabil strømforsyning under høy belastning, og sikrer kontinuerlig drift av kritisk utstyr.