Under den globale trend med aktiv overgang til bæredygtig energi trives den nye energiindustri. Fra nye energikøretøjer til sol- og vindenergiproduktionsudstyr kan kernen i mange nye energiapplikationer ikke adskilles fra en nøglekomponent -nyt energiprintkort. Selvom det blot er et tilsyneladende almindeligt printkort, er det uundværligt i nye energisystemer, der bærer komplekse kredsløbslayouts og signaltransmissionsopgaver og er grundlaget for at sikre en effektiv og stabil drift af nyt energiudstyr.
1, substratmateriale: hjørnestenen i ydeevne
Substratmaterialet i nye energikredsløbskort er en nøglefaktor, der bestemmer deres ydeevne. Sammenlignet med traditionelle printkort står nye energianvendelser ofte over for strengere miljø- og ydeevnekrav, så valget af substratmaterialer er ekstremt omhyggeligt.
Inden for nye energikøretøjer, på grund af det komplekse miljø såsom vibrationer, høj temperatur og elektromagnetisk interferens, der genereres under køretøjets drift, skal underlaget have fremragende mekanisk styrke, høj temperaturmodstand og elektrisk isolering. Lamineret plade af epoxyglasstof er blevet et almindeligt valg for kredsløbskort til nye energikøretøjer på grund af dets fremragende omfattende ydeevne. Det kan ikke kun modstå en vis grad af mekanisk belastning for at sikre kredsløbskortets integritet under køretøjets vibrationer, men har også en høj glasovergangstemperatur for at opretholde stabil elektrisk ydeevne i højtemperaturmiljøer. For eksempel, i batteristyringssystemets kredsløb på elektriske køretøjer, kan FR-4-substratet pålideligt understøtte kredsløbet, hvilket sikrer nøjagtig transmission af batteristatusovervågning og -styringssignaler.
Inden for solcelleanlæg kræver langvarig-udendørs eksponering, vekslende høje og lave temperaturer og luftfugtighed, at printkortsubstrater har god vejrbestandighed og kemisk korrosionsbestandighed. På nuværende tidspunkt er der nogle særlige-højtydende materialer ved at dukke op. Polyimid-substrater (PI) har fremragende høj- og lavtemperaturbestandighed og kan opretholde stabilitet i det ekstreme temperaturområde på -200 grader til 260 grader. Samtidig gør deres fremragende UV- og kemikalieresistens dem velegnede til langvarig brug i barske udendørs miljøer, hvilket effektivt forlænger levetiden for printkort i solenergiproduktionsudstyr.
2, Strukturelt design: kernen i at optimere ydeevnen
Det strukturelle design af nye energikredsløb kræver omfattende overvejelse af flere faktorer for at opnå bedre elektrisk ydeevne og pladsudnyttelse.
Til strømsystemets kredsløbskort i nye energikøretøjer, på grund af behovet for at håndtere høj-effekttransmission og komplekse styresignaler, bruges der ofte en flerlagskortstruktur. Ved at øge antallet af lag kan mere komplekse kredsløbslayouts opnås på begrænset plads, hvilket reducerer linjekrydsninger og interferens. For eksempel, i motordrev kredsløbskort, bruges kredsløbskort med 8 eller endnu flere lag normalt. Det indre lag kan bruges til at arrangere strøm- og jordlag, hvilket giver stabil strømforsyning til kredsløbet og reducerer signalinterferens; Det ydre lag bruges til at forbinde ben af forskellige elektroniske komponenter for at opnå signal input og output. I mellemtiden er det afgørende at designe kredsløbets bredde og afstand rimeligt. For højstrømstransmissionsledninger vil ledningsbredden blive passende udvidet for at reducere ledningsmodstanden, minimere energitab og varmeudvikling; For signallinjer med høj-hastighed vil afstanden og længden af linjerne blive strengt kontrolleret for at sikre signalintegritet og reducere signalrefleksion og krydstale.
I distribuerede nye energigenereringssystemer, såsom vindmølleparker og solcelleanlæg, kan printkort være nødt til at tilpasse sig forskellige installations- og tilslutningskrav. På dette tidspunkt opstod modulært strukturelt design. Opdel hele printkortet i flere uafhængige moduler i henhold til deres funktioner, og hvert modul kan designes, fremstilles og testes separat før samling. Dette modulære design letter ikke kun produktion og vedligeholdelse, men giver også mulighed for fleksibel justering af modulkombinationer i henhold til aktuelle applikationsscenarier, hvilket forbedrer kredsløbskorts alsidighed og skalerbarhed. For eksempel i kredsløbsdesignet af solcelle-invertere kan inputkredsløbet, inverterkredsløbet, outputkredsløbet osv. designes som uafhængige moduler, og det passende antal og specifikationer af moduler kan vælges til kombination i henhold til inverterkravene for forskellige effektniveauer.
3, Fremstillingsproces: Kvalitetssikring
Fremstillingsprocessen for nye energikredsløb påvirker direkte deres kvalitet og ydeevne, og hvert trin fra substratbehandling til slutproduktinspektion skal kontrolleres nøje.
Substratbehandling er det første trin i fremstillingen, herunder skæring, boring og andre operationer på underlaget. Under skæreprocessen kræves der høj-skæreudstyr for at sikre nøjagtigheden af substratdimensioner og kontrolfejl inden for et meget lille område. Boreprocessen er endnu mere kritisk. For et stort antal gennemgående huller på nye energikredsløb kræves høj blændenøjagtighed og glatte hulvægge. Avanceret laserboreteknologi spiller en vigtig rolle i denne proces, da den kan opnå høj-bearbejdning af små åbninger (såsom under 0,1 mm) med minimal skade på hulvæggen, hvilket er gavnligt for efterfølgende galvanisering og elektriske forbindelser.
Kredsløbsfremstilling er en af kerneprocesserne i fremstillingen, hovedsagelig afsluttet gennem fotolitografi og ætsningsteknikker. Under fotolitografiprocessen bliver substratoverfladen først ensartet belagt med fotoresist, og derefter bruges høj-fotolitografiudstyr til at eksponere det designede kredsløbsmønster på fotoresisten gennem en maske. Efter eksponering gennemgår fotoresisten fremkaldelsesbehandling, hvilket efterlader et fotoresistmønster i overensstemmelse med kredsløbsmønsteret. Dernæst udføres ætsning for at fjerne kobberfolien, der ikke er beskyttet af fotoresist, ved hjælp af en kemisk ætseopløsning, hvorved der dannes et præcist kredsløb. Denne proces kræver ekstrem høj miljømæssig renlighed, og selv små støvpartikler kan forårsage defekter såsom kortslutninger eller åbne kredsløb i kredsløbet. Derfor bruger produktionsværksteder normalt støvfrit-rensningsudstyr til at sikre, at litografi og ætsningsprocesser udføres i et miljø med høj renhed.
Efter afslutning af kredsløbsproduktionen er det nødvendigt at udføre overfladebehandling på printpladen for at forbedre dets loddeevne og beskyttende ydeevne. Almindelige overfladebehandlingsprocesser omfatter tinsprøjtning, forgyldning, kemisk fornikling osv. I nye energikredsløb er der på grund af de høje krav til pålidelighed, nedsænkningsguld og strømløs fornikling i vid udstrækning anvendt. Nedsænkningsguldprocessen kan danne et ensartet lag guld på overfladen af kobberfolie. Den gode ledningsevne og korrosionsbestandighed af guld forbedrer ikke kun loddeevnen af kredsløbskortet, men forhindrer også effektivt kobberfolieoxidation og forlænger kredsløbskortets levetid; Den strømløse nikkelguldbelægningsproces afsætter først et lag nikkel på overfladen af kobberfolien, efterfulgt af et lag guld. Nikkellaget kan tjene som et barrierelag for at forhindre kobberatomer i at diffundere ind i guldlaget, hvilket yderligere forbedrer printkortets pålidelighed og stabilitet.
Nyt energiprintkort fr4 pcb