Каква е връзката между окабеляването на печатни платки, проходния отвор и капацитета на тока?

Електрическата връзка между компонентите на PCBA се постига чрез окабеляване от медно фолио и проходни отвори на всеки слой.

Електрическата връзка между компонентите на PCBA се постига чрез окабеляване от медно фолио и проходни отвори на всеки слой. Поради различните продукти, различните модули с различен размер на тока, за да постигнат всяка функция, дизайнерите трябва да знаят дали проектираното окабеляване и проходният отвор могат да пренасят съответния ток, за да постигнат функцията на продукта, да предотвратят продукта от изгаряне при свръхток.

Тук представя дизайна и теста на токовия капацитет на окабеляването и проходните отвори върху плоча с медно покритие FR4 и резултатите от теста. Резултатите от теста могат да осигурят определена референция за дизайнерите в бъдещия дизайн, правейки дизайна на печатни платки по-разумен и в съответствие с настоящите изисквания.

На настоящия етап основният материал на печатната платка (PCB) е покритата с мед плоча на FR4. Медното фолио с чистота на медта не по-малко от 99,8% осъществява електрическата връзка между всеки компонент в равнината, а проходният отвор (VIA) осъществява електрическата връзка между медното фолио със същия сигнал в пространството.

Но за това как да проектираме ширината на медното фолио, как да дефинираме апертурата на VIA, ние винаги проектираме от опит.

За да се направи дизайнът на оформлението по-разумен и да отговаря на изискванията, текущата способност за носене на медно фолио с различни диаметри на проводника се тества и резултатите от теста се използват като еталон за проектиране.

Анализ на факторите, влияещи върху капацитета на тока

Текущият размер на PCBA варира в зависимост от функцията на модула на продукта, така че трябва да обмислим дали окабеляването, което действа като мост, може да понесе тока, преминаващ през него. Основните фактори, които определят текущата товароносимост са:

Дебелина на медно фолио, ширина на проводника, повишаване на температурата, покритие през отвора на отвора. В действителния дизайн ние също трябва да вземем предвид средата на продукта, технологията за производство на печатни платки, качеството на плочите и т.н.

1. Дебелина на медно фолио

В началото на разработването на продукта дебелината на медното фолио на PCB се определя според цената на продукта и текущото състояние на продукта.

Като цяло, за продукти без голям ток, можете да изберете повърхностен (вътрешен) слой от медно фолио с дебелина около 17,5 μm:

Ако продуктът има част от високия ток, размерът на плочата е достатъчен, можете да изберете повърхностния (вътрешен) слой с дебелина около 35 μm от медно фолио;

Ако повечето от сигналите в продукта са с висок ток, трябва да се избере вътрешният слой от медно фолио с дебелина около 70 μm.

За PCB с повече от два слоя, ако повърхностното и вътрешното медно фолио използват еднаква дебелина и същия диаметър на проводника, капацитетът на носещ ток на повърхностния слой е по-голям от този на вътрешния слой.

Вземете като пример използването на 35 μm медно фолио както за вътрешния, така и за външния слой на PCB: вътрешната верига е ламинирана след ецване, така че дебелината на вътрешното медно фолио е 35 μm.

След ецването на външната верига е необходимо да се пробият отвори. Тъй като дупките след пробиване нямат характеристики на електрическо свързване, е необходимо безелектрическо медно покритие, което е целият процес на медно покритие на плочата, така че повърхностното медно фолио ще бъде покрито с определена дебелина на медта, обикновено между 25 μm и 35 μm, така че действителната дебелина на външното медно фолио е около 52,5 μm до 70 μm.

Еднородността на медното фолио варира в зависимост от капацитета на доставчиците на медни плочи, но разликата не е значителна, така че влиянието върху текущото натоварване може да бъде пренебрегнато.

2.Телена линия

След като е избрана дебелината на медното фолио, ширината на линията става решаващата фабрика за токов капацитет.

Има известно отклонение между проектираната стойност на ширината на линията и действителната стойност след ецване. Обикновено допустимото отклонение е +10μm/-60μm. Тъй като окабеляването е гравирано, в ъгъла на окабеляването ще има остатъци от течност, така че ъгълът на окабеляването обикновено ще стане най-слабото място.

По този начин, когато се изчислява текущата стойност на натоварване на линия с ъгъл, текущата стойност на натоварване, измерена на права линия, трябва да се умножи по (W-0,06) /W (W е ширината на линията, единицата е mm).

3.Повишаване на температурата

Когато температурата се повиши до или по-висока от TG температурата на субстрата, това може да причини деформация на субстрата, като изкривяване и образуване на мехурчета, така че да повлияе на силата на свързване между медното фолио и субстрата. Деформацията на основата може да доведе до счупване.

След като окабеляването на печатната платка премине преходния голям ток, най-слабото място на окабеляването от медно фолио не може да се нагрее до околната среда за кратко време, доближавайки се до адиабатната система, температурата се повишава рязко, достига точката на топене на медта и медната жица се изгаря .

4.Покритие през отвор на дупка

Галванопластиката през отвори може да реализира електрическата връзка между различни слоеве чрез галванично покритие на мед върху стената на отвора. Тъй като това е медно покритие за цялата плоча, дебелината на медта на стената на отвора е еднаква за покритите проходни отвори на всеки отвор. Капацитетът за пренос на ток на покрити проходни отвори с различни размери на порите зависи от периметъра на медната стена