Alates uute energiasõidukite toitesüsteemist kuni suure{0}võimsusega ajamiseadmeteni tööstusautomaatikas ja lõpetades tõhusate toitemoodulitega andmekeskustes – nende seadmete stabiilse toimimise taga on suure voolutugevusega trükkplaatidel võtmeroll. Allpool käsitleme suure voolutugevusega trükkplaatide plaatide asjakohast sisu.
Tugeva vooluga trükkplaatide plaadi omadused
Kõige olulisem erinevus suure voolutugevusega trükkplaatide ja tavaliste trükkplaatide vahel on nende tugev voolutaluvus. Üldiste trükkplaatide vaskfooliumi paksus on tavaliselt 1 unts, samas kui suure voolutugevusega trükkplaatide vaskfooliumi paksus algab tavaliselt 2 untsist ja võib ulatuda isegi 20 untsi. Võttes näiteks tavalise 2-untsi vaskfooliumi, on selle ristlõikepindala-märkimisväärselt suurenenud, võimaldades pindalaühiku kohta läbida suuremat voolu. Vastavalt standardile IPC-2152 on konkreetsetes temperatuuritõusu tingimustes vaskfooliumi voolukandevõime tihedalt seotud selle ristlõike pindalaga. Paks vaskfoolium võib tõhusalt vähendada voolutihedust, minimeerida vooluahela kuumutamist ja tagada ahela stabiilse töö.
Kõrge soojuseraldusvõime on ka suure vooluga trükkplaatide oluline omadus. Kui suur vool läbib, tekitab vooluahel paratamatult soojust. Kui seda ei saa õigeaegselt hajutada, põhjustab see komponentide kõrget temperatuuri, töövõime langust ja isegi kahjustusi. Tugeva vooluga trükkplaatidel kasutatakse sageli suure soojusjuhtivusega materjale, näiteks keraamiliste täiteainete lisamist aluspinnale soojusjuhtivuse parandamiseks või loodusliku soojuse hajumise eelistega materjale, nagu alumiiniumist aluspinda. Samal ajal saab soojuse hajutamise konstruktsiooni mõistlikult kavandades, näiteks soojuse hajumise aukude lisamisega ja suurele alale vase paigaldamisega ehitada tõhusaid soojuse hajumise kanaleid, et kiiresti soojust hajutada ja seadmete stabiilset töötemperatuuri säilitada.
Disaini põhipunktid
Marsruudi paigutuse planeerimine
Tugeva vooluga liinide paigutus peaks järgima lühikese ja sirge põhimõtet, vähendama voolu ülekandeteede paindumist ning vähendama liinide takistust ja induktiivsust. Näiteks toitemoodulis peaks voolu põhitee sisendist väljundini vältima võimalikult palju keerdkäike, et tagada voolu sujuv liikumine. Vooluahelate erinevad voolutasemed peaksid olema mõistlikult eraldatud, et vältida häireid suure voolu vooluahelatest väikestesse signaaliahelatesse ja tagada signaali terviklikkus.
Vaskfooliumi paksuse ja joone laiuse arvutamine
Vaskfooliumi paksuse ja joone laiuse täpne arvutamine on ülioluline. Vastavalt praegustele kandenõuetele ja vooluahela konstruktsiooni lubatud temperatuuritõusule saab sobivaid parameetreid arvutada asjakohaste valemite abil. Kui konstruktsioon nõuab temperatuuri tõusu mitte rohkem kui 20 kraadi ja voolutugevust 10 A, saab vajaliku vaskfooliumi paksuse ja joone laiuse saada valemi kombineerimisel IPC-2152 standardandmetega. Suure võimsusega mootoriajami ahelates kasutatakse põhiahela juhtmestikus sageli vaskfooliumi paksusega üle 2 untsi ning liini laiust suurendatakse vastavalt, et vähendada takistust ja soojuse teket.
Läbi augu kujundus
Viad kui kanalid, mis ühendavad erinevaid vooluahela kihte, on eriti olulised suure voolutugevusega trükkplaatide plaatide kujundamisel. Tiheda läbiva massiivi moodustamiseks ja vertikaalse voolu ülekandevõime parandamiseks on vaja suurendada läbipääsuavade arvu ja neid mõistlikult jaotada. Samal ajal veenduge, et läbiviigu vaskkatte paksus oleks piisav, üldiselt eeldades, et vase paksus on suurem kui 25 μm või sellega võrdne, et vältida augu seina läbipõlemist suure voolu all. Näiteks mitmekihilistel suure voolutugevusega trükkplaatidel on suur hulk vasega kaetud läbivaid auke tihedalt paigutatud toitekomponentide alla kontsentreeritud soojuse genereerimisega, et juhtida soojust kiiresti teistesse kihtidesse ja tõhustada soojuse hajumist.
tootmisprotsess
Paksu vaskfooliumiga lamineerimine
Suure voolutugevusega trükkplaatide tootmine seisab esmalt silmitsi paksu vaskfooliumiga lamineerimise väljakutsega. Vaskfooliumi paksuse tõttu on selle aluspinnale vajutamisel vajalik temperatuuri, rõhu ja aja parameetrite täpne reguleerimine, et tagada vaskfooliumi ja aluspinna vaheline tihe side, ilma defektideta, nagu mullid või delaminatsioon. Täiustatud vaakumliimimistehnoloogia suudab sidumisprotsessi ajal õhku välja tõmmata, et tagada liimimise kvaliteet, kontrollida keskmise paksuse ühtlust väga väikese tolerantsi vahemikus ja parandada trükkplaadi üldist jõudlust.
Sügavate aukude galvaniseerimine
Sügavate aukude galvaniseerimise protsess on läbipääsude hea juhtivuse tagamiseks ülioluline. Traditsioonilise galvaniseerimise protsessiga on raske tagada vaskplaadistuse ühtlust ja paksust paksude vaskfooliumtrükkplaatide sügavates aukudes. Sügavate aukude galvaniseerimise tehnoloogiaga saavutatakse augu seinal ühtlane vasetamine, optimeerides plaadistuse lahenduse valemit, voolujaotusmeetodit jne, tagades, et ava vase paksus vastab suure voolukandevõime nõuetele ja vältides läbivate aukude muutumist voolu ülekande kitsaskohtadeks.
rakendusväli
uus energiasõiduk
Uute energiasõidukite valdkonnas kasutatakse suure voolutugevusega trükkplaate laialdaselt võtmekomponentides, nagu autolaadijad ja alalisvoolu-alalisvoolumuundurid. OBC vastutab aku laadimiseks vahelduvvoolu alalisvooluks muutmise eest. Töötamise ajal on vool suur ning trükkplaatide kõrge voolukandmise ja soojuse hajumise jõudlus tagab laadimise tõhususe ja ohutuse; DC-Alalisvoolumuundurid saavutavad erinevate pingetasemete võimsuse muundamise ning tuginevad ka suure voolutugevusega trükkplaatidele, et voolu stabiilselt edastada, tagades autode elektrisüsteemide stabiilse töö.
Tööstusautomaatika
Suure võimsusega servoajamid, sagedusmuundurid ja muud tööstusautomaatika seadmed nõuavad mootori töö täpset juhtimist, suure voolutugevusega trükkplaadid tagavad stabiilse jõuülekande. Servoajamites ühendab suure voolutugevusega trükkplaatide plaat toitemooduli ja juhtahela, edastades tõhusalt suure voolu, tagades mootori kiire reageerimise käskudele, saavutades täpse juhtimise ning täites tööstusliku tootmise kõrged-täpsus- ja töökindlusnõuded.
Elektrilised seadmed
Toiteelektroonilised seadmed, nagu fotogalvaanilised inverterid, UPS-i katkematud toiteallikad jne, hõlmavad suure-võimsusega energia muundamist ja edastamist. Fotogalvaanilised inverterid muudavad päikesepaneelide genereeritud alalisvoolu vahelduvvooluks ja integreerivad selle elektrivõrku. Suure voolutugevusega trükkplaadid aitavad neil tõhusalt toime tulla suurte vooludega ja parandavad energia muundamise tõhusust; UPS annab seadmetele avariitoite voolukatkestuse ajal ning suure voolutugevusega trükkplaatide plaat tagab stabiilse toite suure koormuse korral, tagades kriitiliste seadmete pideva töö.