Fra strømsystemet i nye energikøretøjer til høj-drevenheder i industriel automation og til effektive strømmoduler i datacentre, bag den stabile drift af disse enheder, spiller højstrøms printkort en vigtig understøttende rolle. Nedenfor vil vi dykke ned i det relevante indhold af højstrøms printkort.
Karakteristika for højstrøms printkort
Den mest markante forskel mellem printkort med høj strømstyrke og almindelige printkort er deres stærke strømbærende kapacitet. Tykkelsen af kobberfolie på almindelige printplader er normalt 1 ounce, mens tykkelsen af kobberfolie på højstrøms printplader normalt starter fra 2 ounce og kan endda nå 20 ounce. Tager man den almindelige 2- ounce kobberfolie som et eksempel, er dens tværsnitsareal øget betydeligt, hvilket gør det muligt for en større strøm at passere igennem pr. arealenhed. I henhold til IPC-2152-standarden er kobberfoliens nuværende bæreevne under specifikke temperaturstigningsforhold tæt forbundet med dets tværsnitsareal. Tyk kobberfolie kan effektivt reducere strømtætheden, minimere kredsløbsopvarmning og sikre stabil kredsløbsdrift.
Høj varmeafledningsevne er også en vigtig egenskab ved højstrøms printkort. Når høj strøm passerer igennem, genererer kredsløbet uundgåeligt varme. Hvis det ikke kan spredes i tide, vil det føre til høj komponenttemperatur, nedsat ydeevne og endda skade. Trykte printkort med høj strømstyrke bruger ofte materialer med høj varmeledningsevne, såsom tilsætning af keramiske fyldstoffer til underlaget for at forbedre termisk ledningsevne, eller brug af materialer med naturlige varmeafledningsfordele, såsom aluminiumsubstrater. På samme tid, ved at designe varmeafledningsstrukturen rimeligt, såsom tilføjelse af varmeafledningshuller og lægning af kobber på et stort område, kan effektive varmeafledningskanaler konstrueres til hurtigt at sprede varme og opretholde en stabil driftstemperatur for udstyret.
Design nøglepunkter
Planlægning af ruteplanlægning
Layoutet af højstrømsledninger skal følge princippet om korte og lige, reducere bøjningen af strømtransmissionsveje og sænke ledningernes modstand og induktans. For eksempel, i et strømmodul, bør hovedstrømvejen fra input til output undgå drejninger og drejninger så meget som muligt for at sikre jævn strømstrøm. Forskellige strømniveauer af kredsløb bør være rimeligt adskilte for at forhindre interferens fra højstrømskredsløb til små signalkredsløb og sikre signalintegritet.
Beregning af kobberfolietykkelse og linjebredde
Nøjagtig beregning af kobberfolietykkelse og linjebredde er afgørende. I henhold til de aktuelle bærekrav og den tilladte temperaturstigning i kredsløbsdesignet kan passende parametre beregnes ved hjælp af relevante formler. Hvis designet kræver en temperaturstigning på ikke mere end 20 grader og en strømbærende kapacitet på 10A, kan den nødvendige kobberfolietykkelse og linjebredde opnås ved at kombinere formlen med IPC-2152 standarddata. I motordrevkredsløb med høj effekt bruger hovedkredsløbsledningerne ofte kobberfolie med en tykkelse på mere end 2 ounce, og linjebredden vil blive tilsvarende udvidet for at reducere modstand og varmeudvikling.
Gennemgående hul design
Vias, som kanaler, der forbinder forskellige lag af kredsløb, er særligt kritiske i designet af printkort med høj strømstyrke. Det er nødvendigt at øge antallet af gennemgangshuller og fordele dem rimeligt for at danne et tæt viaarray og forbedre den vertikale strømtransmissionsevne. Samtidig skal du sikre dig, at gennemgangens kobberbelægningstykkelse er tilstrækkelig, hvilket generelt kræver en kobbertykkelse på større end eller lig med 25 μm for at forhindre hulvæggen i at brænde ud under høj strøm. For eksempel i flerlags printkort med høj strømstyrke er et stort antal kobberbelagte gennemgående huller tæt anbragt under strømkomponenterne med koncentreret varmegenerering for hurtigt at lede varme til andre lag og forbedre varmeafledning.
fremstillingsprocessen
Tyk kobberfolie laminering
Fremstillingen af printkort med høj strømstyrke står først over for udfordringen med tyk kobberfolielaminering. På grund af kobberfoliens tykkelse kræves præcis styring af temperatur, tryk og tidsparametre, når den presses på underlaget for at sikre en tæt binding mellem kobberfolien og underlaget, uden defekter såsom bobler eller delaminering. Avanceret vakuumbindingsteknologi kan trække luft ud under bindingsprocessen for at sikre bindingskvaliteten, kontrollere ensartetheden af medium tykkelse inden for et meget lille toleranceområde og forbedre printkortets overordnede ydeevne.
Dybhuls galvanisering
Den dybe huls galvaniseringsproces er afgørende for at sikre god ledningsevne af vias. Den traditionelle galvaniseringsproces er vanskelig at sikre ensartetheden og tykkelsen af kobberbelægning i dybe huller af tykke kobberfoliekredsløb. Dybhuls galvaniseringsteknologi opnår ensartet kobberbelægning på hulvæggen ved at optimere pletteringsløsningsformlen, strømfordelingsmetoden osv., hvilket sikrer, at hullets kobbertykkelse opfylder kravene til høj strømbærende kapacitet og undgår, at gennemhuller bliver flaskehalse for strømtransmission.
ansøgningsfelt
nyt energikøretøj
Inden for nye energikøretøjer bruges højstrøms printkort i vid udstrækning i nøglekomponenter såsom bilopladere og DC-DC-konvertere. OBC er ansvarlig for at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm for at oplade batteriet. Under drift er strømmen høj, og den høje strømbærende og varmeafledningsevne af printpladerne sikrer opladningseffektivitet og sikkerhed; DC-DC-konvertere opnår effektkonvertering af forskellige spændingsniveauer og er også afhængige af printkort med høj strømstyrke til stabilt at transmittere strøm, hvilket sikrer stabil drift af elektriske bilsystemer.
Industriel automation
Højeffekt servodrev, frekvensomformere og andet udstyr inden for industriel automation kræver præcis styring af motordrift, med højstrøms printkort, der giver stabil kraftoverførsel. I servodrev forbinder kredsløbskort med høj strøm strømmodulet og styrekredsløbet, effektivt transmitterer høj strøm, sikrer hurtig respons fra motoren på kommandoer, opnår præcis kontrol og opfylder de høje-præcisions- og høje pålidelighedskrav til industriel produktion.
Power elektronisk udstyr
Strømelektroniske enheder såsom fotovoltaiske invertere, UPS-afbrydelsesfri strømforsyning osv. involverer høj-energiomdannelse og -transmission. Fotovoltaiske invertere konverterer den jævnstrøm, der genereres af solpaneler, til vekselstrøm og integrerer den i elnettet. Højstrøms printkort hjælper dem med at håndtere høje strømme effektivt og forbedre energikonverteringseffektiviteten; UPS leverer nødstrøm til udstyr under strømafbrydelser, og printpladerne med høj strømstyrke sikrer stabil strømforsyning under høje belastninger, hvilket sikrer kontinuerlig drift af kritisk udstyr.