Care este relația dintre cablajul PCB, prin orificiu și capacitatea de transport a curentului?

Conexiunea electrică între componentele de pe PCBA se realizează prin cabluri din folie de cupru și găuri de trecere pe fiecare strat.

Conexiunea electrică între componentele de pe PCBA se realizează prin cabluri din folie de cupru și găuri de trecere pe fiecare strat.Datorită diferitelor produse, diferite module de diferite dimensiuni ale curentului, pentru a realiza fiecare funcție, proiectanții trebuie să știe dacă cablajul proiectat și orificiul traversant pot transporta curentul corespunzător, pentru a realiza funcția produsului, pentru a preveni produsul. de la ardere la supracurent.

Aici sunt prezentate proiectarea și testarea capacității de transport curent a cablajului și a găurilor de trecere pe placa acoperită cu cupru FR4 și rezultatele testului.Rezultatele testelor pot oferi o anumită referință pentru proiectanți în designul viitor, făcând proiectarea PCB mai rezonabilă și mai în conformitate cu cerințele actuale.

Conexiunea electrică între componentele de pe PCBA se realizează prin cabluri din folie de cupru și găuri de trecere pe fiecare strat.

Conexiunea electrică între componentele de pe PCBA se realizează prin cabluri din folie de cupru și găuri de trecere pe fiecare strat.Datorită diferitelor produse, diferite module de diferite dimensiuni ale curentului, pentru a realiza fiecare funcție, proiectanții trebuie să știe dacă cablajul proiectat și orificiul traversant pot transporta curentul corespunzător, pentru a realiza funcția produsului, pentru a preveni produsul. de la ardere la supracurent.

Aici sunt prezentate proiectarea și testarea capacității de transport curent a cablajului și a găurilor de trecere pe placa acoperită cu cupru FR4 și rezultatele testului.Rezultatele testelor pot oferi o anumită referință pentru proiectanți în designul viitor, făcând proiectarea PCB mai rezonabilă și mai în conformitate cu cerințele actuale.

În stadiul actual, principalul material al plăcii de circuit imprimat (PCB) este placa acoperită cu cupru a FR4.Folia de cupru cu puritate de cupru de nu mai puțin de 99,8% realizează legătura electrică între fiecare componentă de pe plan, iar orificiul traversant (VIA) realizează legătura electrică între folia de cupru cu același semnal pe spațiu.

Dar pentru cum să proiectăm lățimea foliei de cupru, cum să definim deschiderea VIA, proiectăm întotdeauna prin experiență.

 

 

Pentru a face proiectarea aspectului mai rezonabil și a îndeplini cerințele, este testată capacitatea de transport curent a foliei de cupru cu diferite diametre de sârmă, iar rezultatele testelor sunt folosite ca referință pentru proiectare.

 

Analiza factorilor care afectează capacitatea de transport curent

 

Dimensiunea actuală a PCBA variază în funcție de funcția de modul a produsului, așa că trebuie să luăm în considerare dacă cablurile care acționează ca punte pot suporta curentul care trece.Principalii factori care determină capacitatea de transport curent sunt:

Grosimea foliei de cupru, lățimea firului, creșterea temperaturii, placarea prin deschiderea orificiului.În designul propriu-zis, trebuie să luăm în considerare și mediul produsului, tehnologia de fabricație a PCB-ului, calitatea plăcii și așa mai departe.

1. Grosimea foliei de cupru

La începutul dezvoltării produsului, grosimea foliei de cupru a PCB este definită în funcție de costul produsului și de starea curentă a produsului.

În general, pentru produsele fără curent mare, puteți alege stratul de suprafață (interior) de folie de cupru de aproximativ 17,5 μm grosime:

Dacă produsul are o parte din curentul mare, dimensiunea plăcii este suficientă, puteți alege stratul de suprafață (interior) de aproximativ 35μm grosime de folie de cupru;

Dacă majoritatea semnalelor din produs sunt cu curent ridicat, trebuie selectat stratul interior de folie de cupru de aproximativ 70μm grosime.

Pentru PCB cu mai mult de două straturi, dacă suprafața și folia interioară de cupru folosesc aceeași grosime și același diametru de sârmă, capacitatea de curent de transport a stratului de suprafață este mai mare decât cea a stratului interior.

Luați ca exemplu utilizarea foliei de cupru de 35 μm atât pentru stratul interior, cât și pentru cel exterior al PCB: circuitul interior este laminat după gravare, astfel încât grosimea foliei interioare de cupru este de 35 μm.

 

 

 

După gravarea circuitului exterior, este necesar să se facă găuri.Deoarece găurile după găurire nu au performanță de conectare electrică, este necesară placarea cu cupru electroless, care este întregul proces de placare cu cupru a plăcii, astfel încât folia de cupru de suprafață va fi acoperită cu o anumită grosime de cupru, în general între 25μm și 35μm, deci grosimea reală a foliei exterioare de cupru este de aproximativ 52,5 μm până la 70 μm.

Uniformitatea foliei de cupru variază în funcție de capacitatea furnizorilor de plăci de cupru, dar diferența nu este semnificativă, astfel încât influența asupra sarcinii curente poate fi ignorată.

2.Linie de sârmă

După ce grosimea foliei de cupru este selectată, lățimea liniei devine factorul decisiv pentru capacitatea de transport curent.

Există o anumită abatere între valoarea proiectată a lățimii liniei și valoarea reală după gravare.În general, abaterea admisă este de +10μm/-60μm.Deoarece cablajul este gravat, vor exista reziduuri lichide în colțul cablajului, astfel încât colțul cablajului va deveni, în general, cel mai slab loc.

În acest fel, atunci când se calculează valoarea actuală a sarcinii unei linii cu un colț, valoarea curentă a sarcinii măsurată pe o linie dreaptă trebuie înmulțită cu (W-0,06) /W (W este lățimea liniei, unitatea este mm).

3. Creșterea temperaturii

Când temperatura crește la sau mai mare decât temperatura TG a substratului, poate provoca deformarea substratului, cum ar fi deformarea și barbotarea, astfel încât să afecteze forța de legare dintre folia de cupru și substrat.Deformarea deformată a substratului poate duce la rupere.

După ce cablajul PCB trece curentul mare tranzitoriu, cel mai slab loc al cablurilor din folie de cupru nu se poate încălzi în mediu pentru o perioadă scurtă de timp, aproximând sistemul adiabatic, temperatura crește brusc, atinge punctul de topire al cuprului și firul de cupru este ars. .

4.Placare prin deschiderea orificiului

Galvanizarea prin găuri poate realiza conexiunea electrică dintre diferite straturi prin galvanizarea cuprului pe peretele găurii.Deoarece este placarea cu cupru pentru întreaga placă, grosimea de cupru a peretelui găurii este aceeași pentru găurile de trecere placate ale fiecărei deschideri.Capacitatea de purtare a curentului a găurilor de trecere placate cu diferite dimensiuni ale porilor depinde de perimetrul peretelui de cupru