Илимий изилдөөлөр, радиожыштык, аскердик, медициналык, робототехника жана жасалма интеллект сыяктуу тармактарга кызмат көрсөткөн жогорку тактыктагы, жогорку татаалдыктагы жана атайын материалдарга адистешкен PCB өндүрүшүнүн өнүккөн мүмкүнчүлүктөрү.
Оор жезден жасалган PCB
Оор жезден жасалган PCB деген эмне?
▶Өзөк жогорку ток жана жогорку кубаттуулуктагы сценарийлерде (мисалы, электр менен камсыздоо, жаңы энергия, өнөр жайлык башкаруу ж.б.) колдонулат. Аны долбоорлоонун, өндүрүүнүн жана колдонуунун негизги пункттары төмөнкүлөр:
Негизги функциялар жана колдонмо сценарийлери
Негизги артыкчылыктар
• Күчтүү ток өткөрүү жөндөмдүүлүгү: 70 мкм жез фольганын (2 унция) ток өткөрүү жөндөмдүүлүгү 35 мкм жез фольганын (1 унция) (ошол эле сызыктын туурасынын астында) эки эсе көп.
• Жылуулукту жакшы таркатат: Калың жез катмары жылуулукту тез өткөрө алат, бул түзмөктүн ысып кетүү коркунучун азайтат.
• Жогорку механикалык бекемдик: Калың жез PCBдин ийилүүгө жана соккуга туруктуулугун жогорулатат.
Типтүү колдонмолор
• Кубаттуулукту өзгөрткүчтөр (AC-DC/DC-DC), жаңы энергия менен иштеген унаалар үчүн BMS, өнөр жайлык жыштык өзгөрткүчтөрү, ширетүүчү машиналар үчүн башкаруу такталары ж.б.
Негизги дизайн пункттары
1. Жез фольгасынын калыңдыгын тандоо
• Жалпы мүнөздөмөлөр: өзгөчө кырдаалдарда 70μm (2 унция), 105μm (3 унция), 140μm (4 унция) жана 420μm (12 унция) чейин.
• Дал келүү сценарийлери: Чоң токтун (≥5A) чынжырлары үчүн 2ден 4 унцияга чейинки жез артыкчылыктуу болушу керек. Өтө кубаттуу сценарийлер үчүн (≥20A) 6дан 12 унцияга чейинки жез тандалышы керек.
2. Трассаны жана ток өткөрүү кубаттуулугун долбоорлоо
• Ток өткөрүүчү кубаттуулукту эсептөө:
• Калың жездин изинин ток өткөрүү жөндөмдүүлүгү жездин калыңдыгы, сызыктын туурасы жана температуранын көтөрүлүү талаптары менен айкалыштырылышы керек (адатта, температуранын 10℃ көтөрүлүшүнө негизделип иштелип чыгат).
• Формулага шилтеме: \(I = K \times W \times T^{0.83}\) (I - ток күчү, K - коэффициент, W - сызыктын туурасы жана T - жездин калыңдыгы). Мисал: 2 унция жез (70 мкм), зымдын туурасы 5 мм, ток өткөрүү жөндөмдүүлүгү болжол менен 15 А (температуранын көтөрүлүшү 10℃).
• Трассаны оптималдаштыруу:
• Жогорку токтун изи үчүн, моюндун тар болушуна жол бербөө үчүн аларды мүмкүн болушунча кыска жана кенен кармаңыз (сызыктын туурасынын кескин өзгөрүшү жергиликтүү ысып кетүүгө оңой алып келиши мүмкүн).
• Көп катмарлуу тактайлардын жогорку ток өткөргүчтүү схемасы ток өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн "бир нече катмар жез фольгасын параллель туташтырууну" колдоно алат (мисалы, 2 унция жездин 2 катмары 4 унцияга барабар).
3.Via жана төшөнчүнүн дизайны
• Өткөргүчтөр: Жогорку ток өткөргүчтөр үчүн тешиктин диаметрин көбөйтүү керек (≥0,5 мм), өткөргүчтөрдүн санын көбөйтүү керек (ар бир тешик үчүн 1А деп болжолдонууда) жана тешиктин дубалындагы жез каптоо калыңдыгы ≥20 мкм болушу керек (кадимки PCB үчүн 8ден 12 мкмге чейин).
• Төшөкчөлөр: Жез катмарынын ширетүү учурунда жылуулукту өтө тез таркатып жибербеши үчүн, калың жез төшөкчөлөрдүн өлчөмүн чоңойтуу керек (кадимки төшөкчөлөрдөн 0,2ден 0,5 ммге чейин чоңураак), бул жалган ширетүүгө алып келиши мүмкүн.
4. Жылуулуктун бөлүнүп чыгышы жана изоляциянын дизайны
• Жылуулуктун таркашы: Калың жез аймагын "жез барак жылуулук берүүчү" катары долбоорлоого болот, же жылуулукту таркатуучу катмарга туташуу үчүн металлдалган массивди (≤1 мм аралык аркылуу) кошууга болот.
• Изоляция: Жогорку чыңалууда тешиктердин бузулушун алдын алуу үчүн калың жез катмарлары үчүн зымдардын аралыгы кеңейтилиши керек (70 мкм жез үчүн тиешелүү зымдардын аралыгы ≥0,2 мм болушу керек).
Өндүрүш процессиндеги кыйынчылыктар жана көзөмөлдөө
▶ 1. Жез фольга менен ламинациялоо жана оюу
Калың жез менен ламинациялоо: Жез фольга менен субстраттын ортосундагы сыйрылуунун бекемдигин (≥1,2N/mm) камсыз кылуу үчүн жогорку температура жана жогорку басымдагы ламинация (180℃/4MPa) талап кылынат.
Калың жез оюу: оюу ылдамдыгы жай (болжол менен 1 мкм/мин), жана каптал оюудан качуу үчүн оюу убактысын көзөмөлдөө керек (каптал оюу көлөмү ≤0,05 мм). Сызык туурасынын четтөөсүн азайтуу үчүн этап-этабы менен оюу процессин колдонуу керек.
▶ 2. Ламинациялоо жана ийри-буйру басуу
Калың жез катмарларынын жылуулук кеңейүү коэффициенти (КТК) негиздин коэффициентинен бир топ айырмаланат. Ламинациялоодо "симметриялуу түзүлүш" (жогорку жана төмөнкү катмарлардын ортосунда бирдей жез калыңдыгы менен) кабыл алынышы керек жана ПХБнын кыйшайышын алдын алуу үчүн катуу таяныч катмары кошулушу керек (кыйшайуу даражасы ≤0,5%).
▶ 3. Беттик иштетүү
Калың жездин бети кычкылданууга жакын. OSPден (толук эмес органикалык пленка менен каптоо) качуу үчүн калай менен каптоону (жогорку температурадагы калай катмары) же никель-алтын менен каптоону тандаган жакшы.
Ширетүүчү менен калың жездин ортосундагы байланыш күчүн камсыз кылуу үчүн төшөнчүнүн аянтын "ширетүүчү масканы ачуу терезеси" менен чоңойтуу керек.
Негизги кыскача маалымат
Оор жезден жасалган PCBлердин өзөгү "жогорку ток өткөрүү жөндөмдүүлүгү + жылуулукту таркатуу" болуп саналат. Дизайн жагынан алганда, жездин калыңдыгына жана ток өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө коюлган талаптарга дал келүү зарыл. Өндүрүштө калың жезди оюу жана ламинациялоо сыяктуу көйгөйлөрдү чечүү керек. Алар жогорку кубаттуулуктагы жана жогорку токтогу өнөр жай жана энергетикалык сценарийлерге ылайыктуу.
Суроо жөнөтүү
сүрөттөмө2