Якая ўзаемасувязь паміж праводкай друкаванай платы, скразной адтулінай і здольнасцю дапускаць ток?

Электрычнае злучэнне паміж кампанентамі на PCBA ажыццяўляецца з дапамогай меднай фальгі і скразных адтулін на кожным пласце.

Электрычнае злучэнне паміж кампанентамі на PCBA ажыццяўляецца з дапамогай меднай фальгі і скразных адтулін на кожным пласце. У сувязі з рознымі прадуктамі, рознымі модулямі рознага памеру току, каб дасягнуць кожнай функцыі, дызайнерам неабходна ведаць, ці можа праектаваная праводка і скразное адтуліну пераносіць адпаведны ток, каб дасягнуць функцыі прадукту, прадухіліць прадукт ад гарэння пры перагрузцы па току.

Тут прадстаўлена канструкцыя і выпрабаванне нагрузачнай здольнасці па току праводкі і прахадных адтулін на пласціне з медным пакрыццём FR4 і вынікі выпрабаванняў. Вынікі выпрабаванняў могуць стаць пэўным арыенцірам для дызайнераў у будучыні, робячы дызайн друкаванай платы больш разумным і больш адпавядаючым сучасным патрабаванням.

На сучасным этапе асноўным матэрыялам друкаванай платы (PCB) з'яўляецца медная пласціна FR4. Медная фальга з чысцінёй медзі не менш за 99,8% рэалізуе электрычнае злучэнне паміж кожным кампанентам на плоскасці, а скразное адтуліну (VIA) рэалізуе электрычнае злучэнне паміж меднай фальгой з тым жа сігналам у прасторы.

Але тое, як распрацаваць шырыню меднай фальгі, як вызначыць дыяфрагму VIA, мы заўсёды распрацоўваем на ўласным вопыце.

Для таго, каб зрабіць дызайн макета больш разумным і адпавядаць патрабаванням, правяраецца здольнасць да нагрузкі па току меднай фальгі з рознымі дыяметрамі дроту, і вынікі выпрабаванняў выкарыстоўваюцца ў якасці эталона для праектавання.

Аналіз фактараў, якія ўплываюць на апорную здольнасць па току

Бягучы памер PCBA вар'іруецца ў залежнасці ад функцыі модуля прадукту, таму нам трэба разгледзець, ці можа правадка, якая дзейнічае як мост, вытрымліваць ток, які праходзіць праз яе. Асноўнымі фактарамі, якія вызначаюць грузападымальнасць па току, з'яўляюцца:

Таўшчыня меднай фальгі, шырыня дроту, павышэнне тэмпературы, пакрыццё праз адтуліну. У рэальным дызайне мы таксама павінны ўлічваць навакольнае асяроддзе прадукту, тэхналогію вытворчасці друкаваных плат, якасць пліт і гэтак далей.

1.Таўшчыня меднай фальгі

У пачатку распрацоўкі прадукту таўшчыня меднай фальгі друкаванай платы вызначаецца ў залежнасці ад кошту прадукту і бягучага стану прадукту.

Як правіла, для прадуктаў без моцнага току вы можаце выбраць павярхоўны (унутраны) пласт меднай фальгі таўшчынёй каля 17,5 мкм:

Калі прадукт мае частку моцнага току, памер пласціны дастаткова, вы можаце выбраць павярхоўны (унутраны) пласт меднай фальгі таўшчынёй каля 35 мкм;

Калі большасць сігналаў у прадукце маюць моцны ток, трэба выбраць унутраны пласт меднай фальгі таўшчынёй каля 70 мкм.

Для друкаванай платы з больш чым двума пластамі, калі павярхоўная і ўнутраная медная фальга выкарыстоўваюць аднолькавую таўшчыню і аднолькавы дыяметр дроту, грузападымальнасць павярхоўнага пласта па току большая, чым унутранага пласта.

Возьмем у якасці прыкладу выкарыстанне меднай фальгі таўшчынёй 35 мкм як для ўнутранага, так і для вонкавага слаёў друкаванай платы: унутраная схема ламінуецца пасля тручэння, таму таўшчыня ўнутранай меднай фальгі складае 35 мкм.

Пасля тручэння вонкавага контуру неабходна прасвідраваць адтуліны. Паколькі адтуліны пасля свідравання не маюць прадукцыйнасці электрычнага злучэння, неабходна вырабіць амедненне без электрычнага спосабу, што з'яўляецца працэсам меднення ўсёй пласціны, таму паверхня меднай фальгі будзе пакрыта меддзю пэўнай таўшчыні, як правіла, ад 25 мкм да 35 мкм, таму фактычная таўшчыня знешняй меднай фальгі складае каля 52,5 мкм да 70 мкм.

Аднастайнасць меднай фальгі залежыць ад магутнасці пастаўшчыкоў меднай пласціны, але розніца неістотная, таму ўплыў на бягучую нагрузку можна не ўлічваць.

2.Драцяная лінія

Пасля выбару таўшчыні меднай фальгі шырыня лініі становіцца вырашальнай фабрыкай прапускной здольнасці па току.

Існуе пэўнае адхіленне паміж праектным значэннем шырыні лініі і фактычным значэннем пасля тручэння. Як правіла, дапушчальнае адхіленне складае +10 мкм/-60 мкм. Паколькі праводка выгравіравана, у куце праводкі застануцца рэшткі вадкасці, таму кут праводкі, як правіла, стане самым слабым месцам.

Такім чынам, пры разліку бягучага значэння нагрузкі лініі з вуглом, бягучае значэнне нагрузкі, вымеранае на прамой лініі, трэба памножыць на (W-0,06) /W (W - гэта шырыня лініі, адзінка - мм).

3.Павышэнне тэмпературы

Калі тэмпература падымаецца да або вышэй тэмпературы TG падкладкі, гэта можа выклікаць дэфармацыю падкладкі, напрыклад, дэфармацыю і бурбалкі, што паўплывае на сілу звязвання паміж меднай фальгой і падкладкай. Дэфармацыя падкладкі можа прывесці да паломкі.

Пасля таго, як правадка друкаванай платы прапускае пераходны вялікі ток, самае слабое месца праводкі з меднай фальгі не можа на працягу кароткага часу награвацца да навакольнага асяроддзя, набліжаючыся да адыябатычнай сістэмы, тэмпература рэзка павышаецца, дасягае тэмпературы плаўлення медзі, і медны дрот спальваецца .

4.Ашалёўка скразным адтулінай

Гальванічнае пакрыццё праз адтуліны можа рэалізаваць электрычнае злучэнне паміж рознымі пластамі шляхам гальванічнага пакрыцця медзі на сценцы адтуліны. Паколькі гэта меднае пакрыццё для ўсёй пласціны, таўшчыня медзі ў сценцы адтуліны аднолькавая для пакрытых скразнымі адтулінамі кожнай адтуліны. Токаправодная здольнасць плакіраваных скразных адтулін з рознымі памерамі пор залежыць ад перыметра меднай сценкі