ما هي العلاقة بين أسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور، من خلال الثقب والقدرة الاستيعابية الحالية؟

يتم تحقيق الاتصال الكهربائي بين المكونات الموجودة في PCBA من خلال أسلاك رقائق النحاس والثقوب الموجودة في كل طبقة.

يتم تحقيق الاتصال الكهربائي بين المكونات الموجودة في PCBA من خلال أسلاك رقائق النحاس والثقوب الموجودة في كل طبقة. بسبب المنتجات المختلفة، والوحدات المختلفة ذات الحجم الحالي المختلف، من أجل تحقيق كل وظيفة، يحتاج المصممون إلى معرفة ما إذا كانت الأسلاك المصممة ومن خلال الفتحة يمكنها حمل التيار المقابل، من أجل تحقيق وظيفة المنتج، ومنع المنتج من الاحتراق عند التيار الزائد.

يقدم هنا تصميم واختبار القدرة الاستيعابية الحالية للأسلاك وفتحات المرور على اللوحة المطلية بالنحاس FR4 ونتائج الاختبار. يمكن أن توفر نتائج الاختبار مرجعًا معينًا للمصممين في التصميم المستقبلي، مما يجعل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور أكثر معقولية وأكثر انسجامًا مع المتطلبات الحالية.

في المرحلة الحالية، المادة الرئيسية للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) هي اللوحة المطلية بالنحاس من FR4. رقائق النحاس ذات نقاء نحاس لا يقل عن 99.8% تحقق التوصيل الكهربائي بين كل مكون على المستوى، كما أن الفتحة الواصلة (VIA) تحقق التوصيل الكهربائي بين رقائق النحاس بنفس الإشارة على المساحة.

ولكن فيما يتعلق بكيفية تصميم عرض الرقاقة النحاسية، وكيفية تحديد فتحة VIA، فإننا نصمم دائمًا بناءً على الخبرة.

من أجل جعل التصميم التخطيطي أكثر معقولية وتلبية المتطلبات، يتم اختبار القدرة الاستيعابية الحالية لرقائق النحاس بأقطار مختلفة من الأسلاك، ويتم استخدام نتائج الاختبار كمرجع للتصميم.

تحليل العوامل المؤثرة على القدرة الاستيعابية الحالية

يختلف الحجم الحالي لـ PCBA باختلاف وظيفة الوحدة النمطية للمنتج، لذلك نحتاج إلى التفكير فيما إذا كانت الأسلاك التي تعمل كجسر يمكنها تحمل مرور التيار. العوامل الرئيسية التي تحدد القدرة الاستيعابية الحالية هي:

سمك رقائق النحاس، عرض السلك، ارتفاع درجة الحرارة، الطلاء من خلال فتحة الفتحة. في التصميم الفعلي، نحتاج أيضًا إلى مراعاة بيئة المنتج وتكنولوجيا تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وجودة اللوحة وما إلى ذلك.

1. سمك رقائق النحاس

في بداية تطوير المنتج، يتم تحديد سمك رقائق النحاس لثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا لتكلفة المنتج والحالة الحالية للمنتج.

بشكل عام، بالنسبة للمنتجات التي لا تحتوي على تيار عالٍ، يمكنك اختيار الطبقة السطحية (الداخلية) من رقائق النحاس بسمك حوالي 17.5 ميكرومتر:

إذا كان المنتج يحتوي على جزء من التيار العالي، فإن حجم اللوحة كافٍ، يمكنك اختيار الطبقة السطحية (الداخلية) بسمك حوالي 35 ميكرومتر من رقائق النحاس؛

إذا كانت معظم الإشارات في المنتج ذات تيار عالٍ، فيجب اختيار الطبقة الداخلية من رقائق النحاس التي يبلغ سمكها حوالي 70 ميكرومتر.

بالنسبة لثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي يحتوي على أكثر من طبقتين، إذا كانت رقائق النحاس السطحية والداخلية تستخدم نفس السماكة ونفس قطر السلك، فإن سعة الحمل الحالية للطبقة السطحية تكون أكبر من قدرة الطبقة الداخلية.

خذ استخدام رقائق النحاس 35 ميكرومتر لكل من الطبقات الداخلية والخارجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور كمثال: الدائرة الداخلية مغلفة بعد النقش، وبالتالي فإن سمك رقائق النحاس الداخلية هو 35 ميكرومتر.

بعد حفر الدائرة الخارجية، من الضروري حفر الثقوب. نظرًا لأن الثقوب بعد الحفر ليس لها أداء توصيل كهربائي، فمن الضروري طلاء النحاس بدون كهرباء، وهي عملية طلاء النحاس بالكامل، لذلك سيتم طلاء رقائق النحاس السطحية بسماكة معينة من النحاس، بشكل عام بين 25 ميكرومتر و35 ميكرومتر، وبالتالي فإن السُمك الفعلي لرقائق النحاس الخارجية يبلغ حوالي 52.5μm إلى 70μm.

يختلف تجانس رقائق النحاس باختلاف قدرة موردي الألواح النحاسية، لكن الفرق ليس كبيرًا، لذلك يمكن تجاهل التأثير على الحمل الحالي.

2.خط الأسلاك

بعد اختيار سمك رقائق النحاس، يصبح عرض الخط هو المصنع الحاسم لقدرة الحمل الحالية.

هناك انحراف معين بين القيمة المصممة لعرض الخط والقيمة الفعلية بعد النقش. بشكل عام، الانحراف المسموح به هو +10μm/-60μm. نظرًا لأن الأسلاك محفورة، ستكون هناك بقايا سائلة في زاوية الأسلاك، وبالتالي فإن زاوية الأسلاك ستصبح بشكل عام أضعف مكان.

بهذه الطريقة، عند حساب قيمة الحمل الحالية لخط ذو زاوية، يجب ضرب قيمة الحمل الحالية المقاسة على خط مستقيم بـ (W-0.06) /W (W هو عرض الخط، الوحدة مم).

3. ارتفاع درجة الحرارة

عندما ترتفع درجة الحرارة إلى أو أعلى من درجة حرارة TG للركيزة، فقد يتسبب ذلك في تشوه الركيزة، مثل التزييف والفقاعات، وذلك للتأثير على قوة الربط بين رقائق النحاس والركيزة. قد يؤدي تشوه الركيزة إلى الكسر.

بعد أن تمر أسلاك PCB بتيار كبير عابر، لا يمكن لأضعف مكان في أسلاك رقائق النحاس أن يسخن إلى البيئة لفترة قصيرة، مما يقترب من النظام الأديباتي، وترتفع درجة الحرارة بشكل حاد، وتصل إلى نقطة انصهار النحاس، ويتم حرق الأسلاك النحاسية .

4.الطلاء من خلال فتحة الفتحة

يمكن للطلاء الكهربائي من خلال الثقوب تحقيق الاتصال الكهربائي بين الطبقات المختلفة عن طريق طلاء النحاس بالكهرباء على جدار الثقب. نظرًا لأنه طلاء نحاسي للوحة بأكملها، فإن سمك النحاس لجدار الفتحة هو نفسه بالنسبة للطلاء من خلال فتحات كل فتحة. تعتمد القدرة على حمل التيار من خلال الثقوب المطلية بأحجام مسام مختلفة على محيط الجدار النحاسي