در عصر خودروهای الکتریکی، سیستم های انرژی تجدید پذیر و اتوماسیون صنعتی،صفحه های مدار برقی با تقاضای بالا که می توانند جریان های شدید را بدون گرم شدن بیش از حد یا شکست تحمل کنندPCB های مس سنگین که توسط لایه های مس از 3 اونس (105μm) یا ضخیم تر تعریف می شوند، راه حل هستند.به طور کارآمد تبعید گرما (محور گرما مس): 401 W/mK) ، و مقاومت در برابر استرس مکانیکی. بازار PCB مس سنگین جهانی پیش بینی می شود با یک CAGR 8.3٪ تا سال 2030 رشد کند، که توسط تقاضا از محرک های EV، اینورترهای خورشیدی،و تجهیزات نظامی.
این راهنمای جامع اصول اساسی طراحی، استراتژی های مدیریت حرارتی و تکنیک های پیشرفته برای PCB های مس سنگین را تجزیه می کند.و بهترین شیوه های صنعت، آن را مجهز مهندسان و طراحان برای ایجاد قابل اعتماد، بوردهای با عملکرد بالا برای برنامه های کاربردی جریان بالا.
نکات کلیدی
1ضخامت مس بسیار مهم است: 3 اونس مس (105μm) 2 برابر بیشتر از 1 اونس (35μm) جریان حمل می کند و افزایش حرارت را 40٪ برای همان عرض ردیابی کاهش می دهد.
2. عرض ردیاب از استانداردهای IPC پیروی می کند: از فرمول IPC-2221 (یا ماشین حساب آنلاین) برای اندازه گیری ردیاب استفاده کنید. به عنوان مثال، یک ردیاب مس 2 اونس نیاز به عرض 20 میلی متر برای 5A (قاعده 500 میلی متر دایره ای / آمپر) دارد.
3مدیریت حرارتی قابل مذاکره نیست: ترکیب لوله های حرارتی (قطر 0.2 × 0.4 میلی متر) ، مواد رسانای حرارتی بالا (MCPCBs) و بخاری های حرارتی برای حفظ دمای <125 °C.
4.مسائل تولید: از مس بیش از حد ضخیم (≥10 اونس) بدون ورودی تامین کننده اجتناب کنید. این می تواند باعث مشکلات لایه بندی شود. برای دقت با تولید کنندگان گواهی IPC 610 کلاس 3 همکاری کنید.
5تکنیک های پیشرفته عملکرد را افزایش می دهند: میله های مسی باعث کاهش 30٪ استحکام می شوند، در حالی که طرح های چند لایه جریان را به طور مساوی در 4 ٪ 12 لایه توزیع می کنند.
درک PCB های مس سنگین
PCB های مس سنگین چیست؟
یک PCB مس سنگین توسط لایه های مس ضخیم آن تعریف می شود ۰۳ oz (105μm) یا بیشتر ۰ در مقایسه با PCB های استاندارد (۱ oz / 35μm یا 2 oz / 70μm). این مس اضافی به تخته امکان می دهد:
a.حمل جریان های بالا (50A 500A) بدون گرمای بیش از حد.
b. گرمای 3 × 5 برابر سریعتر از PCB های استاندارد منتشر می شود.
c. مقاومت در برابر فشارهای مکانیکی (به عنوان مثال، لرزش در EV) و چرخه حرارتی.
معیارهای اصلی تعریف
| معیارها |
مشخصات |
| ضخامت مس |
≥3oz (105μm) ؛ تا 20oz (700μm) برای کاربردهای شدید (به عنوان مثال، نظامی). |
| ظرفیت حمل جریان |
50A ¥ 500A (با توجه به عرض، ضخامت و خنک شدن ردیف متفاوت است). |
| رسانایی حرارتی |
401 W/mK (سنگ) ؛ بسیار بیشتر از FR4 (0.3 W/mK) و آلومینیوم (237 W/mK). |
| استانداردهای کلیدی |
IPC-2221 (اندازه گیری ردیابی) ، IPC-2152 (افزایش جریان در مقابل افزایش حرارت) ، IPC-610 (کیفیت). |
مزایای اصلی PCB های مس سنگین
PCB های مس سنگین در سناریوهای قدرت بالا از PCB های استاندارد بهتر عمل می کنند و چهار مزیت مهم را ارائه می دهند:
| مزیت |
توضیحات |
تاثیرات واقعی |
| ظرفیت فعلی بالاتر |
مس ضخیم مقاومت (R = ρL / A) را کاهش می دهد و جریان 50A + را امکان پذیر می کند. |
یک PCB EV powertrain با 4 اونس مس 80A در مقابل 40A برای یک صفحه 2 اونس را حمل می کند (هم عرض ردیابی). |
| مدیریت حرارتی برتر |
مس اضافی به عنوان یک سینک گرما داخلی عمل می کند و گرما را از قطعات پخش می کند. |
یک قطعه مس 3 اونسی که در 60 آ دارد 35 درجه سانتیگراد افزایش حرارت در مقابل 60 درجه سانتیگراد برای 1 اونسی. |
| قدرت مکانیکی بیشتر |
مس ضخیم PCB را تقویت می کند، مقاومت در برابر خم شدن و لرزش. |
PCB های مس سنگین در موتورهای صنعتی به دلیل استرس مکانیکی ۵۰ درصد کمتر شکست می خورند. |
| طول عمر طولانی تر |
کاهش گرما و استرس طول عمر تخته را به 10-15 سال (در مقابل 5-8 سال برای PCB های استاندارد) افزایش می دهد. |
اینورترهای خورشیدی که از PCB های مس سنگین استفاده می کنند، نیاز به نگهداری ۳۰ درصد کمتر دارند. |
کاربردهای حیاتی برای PCB های مس سنگین
PCB های مس سنگین در صنایع که قابلیت اطمینان در جریان بالا قابل مذاکره نیست، ضروری هستند:
| صنعت |
درخواست ها |
توصیه ضخامت مس |
| خودروها |
کنترل کننده های محرک، سیستم های مدیریت باتری (BMS) ، محرک های موتور. |
۴٫۸ اونس |
| انرژی های تجدید پذیر |
اینورترهای خورشیدی، تبدیل کننده های توربین بادی، سیستم های ذخیره انرژی. |
۳۶ اونس |
| اتوماسیون صنعتی |
کنترل موتور، رباتیک، تجهیزات جوش |
3 ′′10 اونس |
| ارتش و هوافضا |
سیستم رادار، منابع برق برای هواپیما |
۶٫۱۲ اونس |
| دستگاه های پزشکی |
اسکنرهای ام آر آی، تجهیزات لیزر درمانی، ابزار تشخیصی قدرتمند. |
۳۵ اونس |
مثال: BMS مدل 3 تسلا از PCB های مس سنگین 6 اونسی برای مدیریت جریان های 400V + استفاده می کند، که در مقایسه با مدل های قبلی با PCB های استاندارد، خرابی های مربوط به گرما را 70٪ کاهش می دهد.
ملاحظات طراحی اساسی برای PCB های مس سنگین
طراحی PCB های مس سنگین نیاز به تعادل ظرفیت جریان، مدیریت حرارتی و قابلیت تولید دارد. در زیر مهمترین عوامل مورد توجه قرار می گیرند.
1انتخاب ضخامت مناسب مس
ضخامت مس به طور مستقیم بر ظرفیت حمل جریان، تبعید گرما و پیچیدگی تولید تاثیر می گذارد. برای انتخاب ضخامت مطلوب از این راهنما استفاده کنید:
ضخامت مس در مقابل عملکرد
| ضخامت مس |
ضخامت (μm) |
حداکثر جریان (20 میلی لیتر، افزایش حرارت 30 درجه سانتیگراد) |
سهم رسانایی حرارتی |
بهترین برای |
| 1 اونس |
35 |
3.5A |
کم (قیمت اولیه) |
سنسورهای صنعتی با قدرت پایین |
| 2 اونس |
70 |
7.0A |
متوسط |
سیستم های کمکی EV، اینورترهای کوچک |
| 3 اونس |
105 |
10.0A |
بالا |
اینورترهای خورشیدی، کنترل های موتور |
| 4 اونس |
140 |
13.0A |
خیلی بالا |
EV BMS، رباتیک صنعتی |
| 6 اونس |
210 |
18.0A |
افراطي |
منابع برق نظامی، اینورترهای بزرگ |
| 10 اونس |
350 |
25.0A |
افراطي |
تجهیزات جوش، سیستم های ولتاژ بالا |
عوامل کلیدی که هنگام اندازه گیری مس باید در نظر گرفته شود
a. نیازمندی های فعلی: برای برآورد سریع از قاعده 500 میل دایره ای در هر آمپری استفاده کنید (1 میل دایره ای = 0.001 میلی لیتر) ، به عنوان مثال، 5A به 2500 میل دایره ای نیاز دارد (عرض 20 میلی لیتر × ضخامت 70μm / 2 oz).
b. محدوده افزایش گرما: استانداردهای صنعتی اجازه افزایش گرما 30 تا 40 درجه سانتیگراد را می دهند؛ برنامه های کاربردی حیاتی (به عنوان مثال پزشکی) نیاز به < 20 درجه سانتیگراد دارند. مس ضخیم تر افزایش گرما را به صورت نمایی کاهش می دهد.
c. قابل تولید: مس ≥10 اونس نیاز به پوشش تخصصی دارد (به عنوان مثال ، پوشش الکتروژن گانتری) و لایه بندی قبل از طراحی با تامین کننده خود تأیید کنید.
d.Cost: هر اونس از مس ~15 ٪ 20٪ به هزینه PCB اضافه می کند از بیش از حد مشخص کردن (به عنوان مثال، 6 اونس برای یک برنامه 10A) برای صرفه جویی در هزینه.
نکته ابزار: از ANSYS یا SolidWorks PCB برای شبیه سازی جریان فعلی و افزایش گرما استفاده کنید. این ابزارها ضخامت مس را برای نیازهای دقیق شما بهینه می کنند.
2. محاسبه پهنای ردیابی برای جریان بالا
پهنای ردیابی مهم ترین پارامتر طراحی برای PCB های مس سنگین است: بسیار باریک و صفحه بیش از حد گرم می شود؛ بیش از حد گسترده و فضایی را هدر می دهد.
فرمول IPC-2221 عرض ردیاب
I=k×(ΔT 0.44)) ×W 1.0×t 0.725
کجا:
I: جریان در آمپر (A)
ΔT: افزایش دمای مجاز (°C)
W: عرض ردیاب در میلی (1 میلی = 0.0254 میلی متر)
t: ضخامت مس در اونس/فوت2
k: ثابت (با توجه به ضخامت مس: 0.048 برای 1 اونس، 0.064 برای 2 اونس، 0.078 برای 3 اونس)
مثال محاسبه
| سناریو |
ورودی |
عرض ردیابی محاسبه شده |
| EV BMS (4 اونس مس، 50A، افزایش 30 °C) |
I=50,ΔT=30,t=4,k=0.090 |
45 میلی متر (1.14 میلی متر) |
| اینورتر خورشیدی (3 اونس مس، 30A، افزایش 35 درجه سانتیگراد) |
I=30,ΔT=35,t=3,k=0.078 |
32 میلی متر (0.81mm) |
| موتور صنعتی (6 اونس مس، 80A، 40 °C افزایش) |
I=80,ΔT=40,t=6,k=0.105 |
58 میلی متر (1.47 میلی متر) |
نکات مهم طراحی ردیاب
a.آزارهای بیرونی در مقابل داخلی: آزارهای خارجی 30٪ سریعتر از آزارهای داخلی خنک می شوند (در معرض هوا قرار می گیرند)
ب. شکل رد: از زاویه های تیز (> 90 °) اجتناب کنید و از گوشه های گرد استفاده کنید تا جمعیت فعلی را کاهش دهید (نقطه های داغ ایجاد می کند).
ج. ردیاب های موازی: برای جریان های >100A، از 2×4 ردیاب موازی (با فاصله ≥3x عرض ردیاب) برای توزیع جریان به طور مساوی استفاده کنید.
3مدیریت گسترش حرارتی و استرس
PCB های مس سنگین به دلیل عدم تطابق ضریب گسترش حرارتی (CTE) بین مس (17ppm / ° C) و FR4 (13ppm / ° C) مستعد استرس حرارتی هستند. این استرس می تواند باعث از هم پاشیدن ، بلند کردن پد ،یا انحراف تخته به ویژه در طول چرخه حرارتی (-40 °C تا + 125 °C).
راهکارهای کاهش استرس حرارتی
| استراتژی |
چگونه کار می کند |
| مطابقت CTE |
استفاده از FR4 با Tg بالا (Tg ≥170 °C) یا زیربناهای هسته فلزی (MCPCBs) برای تراز CTE با مس. |
| راه های حرارتی |
برای انتقال گرما و کاهش فشار، ویاس ها (0.2~0.4mm) را زیر اجزای داغ قرار دهید. |
| پوشش ضخیم برای ویاس |
لوله های صفحه ای با مس 25-30μm برای تقویت لوله های با نسبت ابعاد بالا (عمق / عرض > 3: 1). |
| ویژگی های تسکین استرس |
برای توزیع فشار، پد های اشک آور را در تقاطع های ردیابی و لبه های گرد اضافه کنید. |
نقطه داده: یک PCB مس سنگین با ویاس های حرارتی و FR4 Tg بالا دارای نرخ شکست 60٪ کمتر در طول چرخه حرارتی نسبت به یک طراحی استاندارد است.
4تضمین قابلیت تولید
تولید PCB های مس سنگین پیچیده تر از لوح های استاندارد است. برای جلوگیری از تاخیر و نقص، از این دستورالعمل ها پیروی کنید:
a.از مس بیش از حد ضخیم اجتناب کنید: مس ≥10 اونس نیاز به لایه بندی تخصصی دارد (پلیس خلاء + دمای بالا) و ممکن است زمان تحویل را با 2 تا 3 هفته افزایش دهد.
ب. حداقل فاصله ردیابی: برای استفاده از فاصله ≥10 میلیلیتر برای 3 اونس مس (در مقابل 6 میلیلیتر برای 1 اونس) برای جلوگیری از مدار کوتاه در هنگام حکاکی.
c. کنترل لایه بندی: کار با تامین کنندگان با استفاده از گانتری الکتروپلاستی یا افقی غوطه ور شدن مس برای اطمینان از ضخامت مس یکنواخت.
د.طراحی برای آزمایش: اضافه کردن نقاط آزمایش در امتداد مسیرهای جریان بالا برای تأیید تداوم و جریان جریان بدون آسیب به تخته.
بهترین شیوه های مدیریت حرارتی در PCB های مس سنگین
گرما بزرگترین دشمن PCB های جریان بالا است. دمای کنترل نشده طول عمر قطعات را کاهش می دهد و باعث خرابی ناگهانی می شود. این چهار استراتژی را برای عملکرد حرارتی بهینه ترکیب کنید.
1راه های حرارتی: پایه ی انتشار گرما
ویاس های حرارتی سوراخ های کوچک (0.2 ∼ 0.4 میلی متر) پوشانده شده با مس هستند که گرما را از لایه بالا به لایه پایین (یا سطح زمین) منتقل می کنند. آنها مقرون به صرفه ترین روش خنک کردن PCB های مس سنگین هستند..
دستورالعمل های طراحی از طریق حرارتی
| پارامتر |
مشخصات |
| قطر |
0.2 ۰٫۴ میلی متر (برابری جریان حرارتی و بهره وری فضا) |
| ارتفاع (فاصل) |
20×50 میلی لیتر (به اندازه کافی متراکم برای پوشاندن اجزای داغ؛ جلوگیری از شلوغ شدن). |
| قرار دادن |
ویاهای مرکز تحت اجزای داغ (به عنوان مثال، MOSFETs، IGBTs) و به طور مساوی توزیع می شوند. |
| مقدار |
1 از طریق هر 0.1W از تبعید قدرت (به عنوان مثال، 5 ویاس برای یک جزء 0.5W). |
مقایسه عملکرد از طریق حرارتی
| پیکربندی راه حرارتی |
افزایش گرما (°C) برای 30A، 3 اونس مس |
فضای مورد نیاز (mm2) |
| هيچ "وياس"ي نيست |
55°C |
0 |
| 5 Vias (0.3mm، 30mil pitch) |
32 درجه سانتیگراد |
12 |
| 10 Vias (0.3mm، 20mil pitch) |
22°C |
18 |
2مواد دارای رسانایی حرارتی بالا
زیربنای PCB نقش مهمی در تبعید گرما دارد. از FR4 استاندارد به این مواد برای کاربردهای جریان بالا:
| نوع سوبسترات |
رسانایی حرارتی (W/mK) |
حداکثر دمای عملیاتی (°C) |
بهترین برای |
| استاندارد FR4 |
0.3 |
130 |
سیستم های کم مصرف کمکی |
| FR4 با Tg بالا (Tg 170°C) |
0.4 |
170 |
کنترل موتورهای صنعتی |
| آلومینیوم MCPCB |
2.030 |
150 |
BMS EV، رانندگان LED |
| MCPCB مس |
401 |
200 |
اینورترهای قدرت بالا، تجهیزات نظامی |
| سرامیک (آلومینیوم) |
20 ¢30 |
350 |
ابزار صنعتی با دمای شدید |
مثال: یک MCPCB مس با 4 اونس مس افزایش حرارت را در مقایسه با یک PCB FR4 استاندارد برای همان برنامه 50A 45٪ کاهش می دهد.
3قرار دادن اجزای استراتژیک
طرح قطعات به طور مستقیم بر عملکرد حرارتی تاثیر می گذارد
a.گسستن قطعات با قدرت بالا: MOSFET های فضایی، IGBT ها و ترانسفورماتورها با فاصله ≥5mm برای جلوگیری از تجمع گرما.
ب. اجزای حساس جداگانه: IC های کنترل کننده (به عنوان مثال میکروکنترلرها) را حداقل 10 میلی متر دور از ردیاب های جریان بالا نگه دارید تا از آسیب حرارتی جلوگیری شود.
c. با مسیرهای خنک کننده هماهنگی داشته باشید: اجزای داغ را بر روی ویاس های حرارتی یا هسته های فلزی قرار دهید تا انتقال گرما به حداکثر برسد.
د.از عبور از مسیرها اجتناب کنید: از مسیرهای جریان بالا در 90 درجه (نه موازی) عبور کنید تا گرمایش متقابل را کاهش دهید.
4آبگرمکن ها و پد های حرارتی
برای جریان های >100A یا اجزای دارای ضایع قدرت >5W، خنک کننده خارجی اضافه کنید:
a. حرارتی: حرارتی آلومینیومی یا مسی را با استفاده از خمیر حرارتی به اجزای داغ متصل کنید (رسانش حرارتی: 1W / mK). اندازه حرارتی را با فرمول محاسبه کنید:
Tj=T a + ((R ja ×P)
جایی که T j = دمای اتصال، T a = دمای محیط، R ja = مقاومت حرارتی (°C/W) ، P = توان از بین رفتن (W).
ب.پد های حرارتی: از پد های حرارتی سیلیکونی یا گرافیتی (رسانش حرارتی: 1 ¥ 10 W / mK) برای پر کردن شکاف های بین اجزای و بخاری های حرارتی استفاده کنید.
ج. خنک سازی هوایی اجباری: اضافه کردن فن ها برای تجهیزات صنعتی که در دمای محیط بالا (>40°C) کار می کنند.
نکته: یک بخاری 20 میلی متر × 20 میلی متر × 10 میلی متر آلومینیومی دمای اتصال یک قطعه 10 وات را 40 درجه سانتی گراد کاهش می دهد.
تکنیک های پیشرفته برای کاربردهای جریان بالا
برای جریان های شدید (100A +) یا طرح های پیچیده، از این روش های پیشرفته برای افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان استفاده کنید.
1. بارهای مس برای جریان جریان کم نفوذ
میله های مس باریک، نوارهای مس ضخیم و مسطح هستند که برای حمل جریان های فوق العاده بالا در PCB ادغام شده اند. آنها سه مزیت اصلی را ارائه می دهند:
a.حرکت پذیری پایین: افزایش ولتاژ و EMI را در مقایسه با ردیابی های استاندارد 30٪ کاهش می دهد که برای اینورترهای EV حیاتی است.
b.قدرت جریان بالا: یک میله 10 میلی متر × 2 میلی متر مس 200A را با افزایش حرارت 40 °C حمل می کند.
c. مونتاژ ساده: جایگزین کردن ردیاب های موازی متعدد با یک بار بس، کاهش نقاط جوش و خطرات شکست.
نکات طراحی بسبار مس
a. ضخامت: از ضخامت ≥1mm برای جریان های >100A برای به حداقل رساندن مقاومت استفاده کنید.
ب. نصب: با استفاده از موانع عایق بندی شده، میله های محوری را برای جلوگیری از مدار کوتاه، امن کنید.
c.پلاستی: صفحه ای با قلع یا نیکل برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود قابلیت جوش.
2. بلوک های ترمینال برای اتصالات امن
بلوک های ترمینال اتصال های ایمن و قابل اعتماد را برای سیم های جریان بالا فراهم می کنند (به عنوان مثال ، 10AWG 4AWG).
a. جریان نامی: بلوک هایی را انتخاب کنید که 1.5 برابر حداکثر جریان هستند (به عنوان مثال، بلوک های 75A برای برنامه های 50A).
ب. اندازه سیم: اندازه بلوک را با ضخامت سیم مطابقت دهید (به عنوان مثال، سیم 6AWG نیاز به یک بلوک پایانی با ظرفیت 16mm2 دارد).
c. نصب: برای مقاومت در برابر ارتعاش (برای وسایل نقلیه الکتریکی و تجهیزات صنعتی حیاتی) از پیچ یا پایانه های فلک بهار استفاده کنید.
3. PCB های چند لایه ای از مس سنگین
طرح های چند لایه ای (۴-۱۲ لایه) جریان را در چندین لایه مس توزیع می کنند، عرض ردی و افزایش گرما را کاهش می دهند. اصول اصلی طراحی:
a.طرح های قدرت و زمین: از لایه های 2-4 به عنوان سطوح اختصاصی قدرت / زمین برای گسترش جریان به طور مساوی استفاده کنید.
ب.پایه بندی لایه: لایه های مس را به صورت تقارن قرار دهید (به عنوان مثال، قدرت → سیگنال → زمین → سیگنال → قدرت) برای کاهش انحراف.
c. Via Stitching: اتصال هواپیماهای قدرت / زمین با vias (0.3mm، 50mil pitch) برای بهبود توزیع جریان و کاهش حثیت.
مثال: یک PCB مس سنگین 6 لایه با 4 اونس هواپیماهای قدرت 150A را با افزایش حرارت 30 ° C حمل می کند، چیزی که یک صفحه 2 لایه فقط می تواند با ردوده های غیر عملی گسترده (100 میلی متر) به دست آورد.
چرا با یک تولید کننده تخصصی PCB های سنگین مس همکاری کنید؟
طراحی PCB های مس سنگین تنها نیمی از نبرد است. دقت تولید بسیار مهم است.
صدور گواهینامه های IPC: IPC 610 کلاس 3 (بزرگترین کیفیت) و IPC 2221 برای اندازه گیری ردیابی.
b. تجهیزات تخصصی: گانتری الکتروپلاستی، لامیناسیون خلاء و حفاری لیزر برای ویاس های کوچک.
c. تخصص مواد: تجربه با MCPCB ها، زیربناهای مس و مس ضخیم (تا 20 اونس).
d. قابلیت های آزمایش: تصویربرداری حرارتی، آزمایش جریان فعلی و چرخه حرارتی برای تأیید عملکرد.
e.تخصیص: توانایی متناسب کردن ضخامت مس، ماسک جوش و پایان (ENIG، HASL) با برنامه شما.
مطالعه موردی: یک شرکت انرژی تجدید پذیر با یک تولید کننده IPC 610 کلاس 3 همکاری کرد تا PCB های مس سنگین 6 اونسی را برای اینورترهای خورشیدی تولید کند.این تخته ها شکست های مربوط به گرما را 80٪ کاهش داده و بهره وری اینورتر را 3٪ بهبود بخشیده اند.
سوالات متداول درباره PCB های مس سنگین
1حداکثر ضخامت مس برای PCB های مس سنگین چیست؟
اکثر تولید کنندگان تا 20 اونس (700μm) مس را برای کاربردهای شدید (به عنوان مثال رادار نظامی، تجهیزات جوش) ارائه می دهند.مس ضخیم تر (> 20 اونس) امکان پذیر است اما نیاز به ابزار سفارشی و زمان تحویل طولانی تر دارد.
2آیا PCB های مس سنگین می توانند در کاربردهای فرکانس بالا استفاده شوند؟
بله، مس ضخیم مانع را کاهش می دهد (برای سیگنال های فرکانس بالا حیاتی است) ، اما نیاز به طراحی دقیق ردیابی برای جلوگیری از از دست دادن سیگنال دارد.ابزار قطبی) برای بهینه سازی عرض ردیاب و فاصله برای مقاومت 50Ω/75Ω.
3چگونه می توانم هزینه و عملکرد PCB های مس سنگین را متعادل کنم؟
a. از حداقل ضخامت مس مورد نیاز برای نیازهای فعلی خود استفاده کنید (به عنوان مثال، 3 اونس به جای 6 اونس برای 30A).
ب.طرح های چند لایه را به 4 تا 6 لایه محدود کنید مگر اینکه >100A مورد نیاز باشد.
c. برای پروژه های حساس به هزینه، به جای MCPCB مس، FR4 یا MCPCB آلومینیومی را انتخاب کنید.
4. نقص های رایج در PCB های مس سنگین چیست؟
a.Delamination: ناشی از لامیناسیون ضعیف (ضغط / دمای ناکافی) یا ضخامت مس بیش از حد.
b.Pad Lifting: به دلیل استرس حرارتی ناشی از عدم تطابق CTE با پد های اشک و ویاس های حرارتی حل می شود.
c.خطای حکاکی: زیر یا بیش از حد حکاکی از مس ضخیم ◄ استفاده از یک تولید کننده با فرآیندهای حکاکی کنترل شده.
نتیجه گیری: PCB های مس سنگین ️ ستون فقرات الکترونیک با قدرت بالا
از آنجا که الکترونیک نیاز به جریان های بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتری دارد، PCB های مس سنگین ضروری شده اند. توانایی آنها برای حمل جریان 50A +،به طور کارآمد گرمایی را از بین ببرد، و مقاومت در برابر شرایط سخت باعث می شود که آنها بهترین انتخاب برای برنامه های کاربردی با قدرت بالا باشند.
کلید موفقیت در طراحی PCB های سنگین مس عبارت است از:
a. ضخامت مس مناسب برای تعادل ظرفیت و هزینه فعلی.
ب.حسابات دقیق عرض مسیر با استفاده از استانداردهای IPC برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد.
ج.مدیریت حرارتی جامع (فایوس های حرارتی، مواد با حرارتی بالا، بخارگرهای حرارتی).
d.تولید پذیری ️شراکت با تامین کنندگان گواهینامه IPC برای جلوگیری از نقص.
در آینده، PCB های مس سنگین نقش بیشتری در انتقال به انرژی پاک و تحرک الکتریکی خواهند داشت.آلیاژ های مسی با رسانایی بالاتر و سیستم های خنک کننده یکپارچه عملکرد را بهبود می بخشند در حالی که اندازه و هزینه را کاهش می دهند.
برای مهندسان و طراحان، تسلط بر طراحی PCB مس سنگین دیگر یک گزینه نیست، بلکه یک ضرورت برای رقابت در بازار الکترونیک با قدرت بالا است.با پیروی از اصول در این راهنما، شما می توانید تخته هایی را ایجاد کنید که قابل اعتماد، کارآمد و ساخته شده برای رسیدگی به خواسته های تکنولوژی فردا باشند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
