رابطه بین سیم کشی PCB، از طریق سوراخ و ظرفیت حمل جریان چیست؟

اتصال الکتریکی بین قطعات روی PCBA از طریق سیم‌کشی فویل مسی و سوراخ‌های عبوری روی هر لایه حاصل می‌شود.

اتصال الکتریکی بین قطعات روی PCBA از طریق سیم‌کشی فویل مسی و سوراخ‌های عبوری روی هر لایه حاصل می‌شود. با توجه به محصولات مختلف، ماژول های مختلف با اندازه جریان های مختلف، برای دستیابی به هر عملکرد، طراحان باید بدانند که آیا سیم کشی طراحی شده و سوراخ از طریق آن می تواند جریان مربوطه را حمل کند، تا به عملکرد محصول دست یابد، از محصول جلوگیری کند. از سوختن هنگام جریان بیش از حد.

در اینجا طراحی و آزمایش ظرفیت حمل جریان سیم‌کشی و سوراخ‌های عبور روی صفحه پوشش‌دار FR4 و نتایج آزمایش معرفی می‌شود. نتایج آزمایش می تواند مرجع خاصی برای طراحان در طراحی آینده باشد و طراحی PCB را معقول تر و مطابق با الزامات فعلی کند.

اتصال الکتریکی بین قطعات روی PCBA از طریق سیم‌کشی فویل مسی و سوراخ‌های عبوری روی هر لایه حاصل می‌شود.

اتصال الکتریکی بین قطعات روی PCBA از طریق سیم‌کشی فویل مسی و سوراخ‌های عبوری روی هر لایه حاصل می‌شود. با توجه به محصولات مختلف، ماژول های مختلف با اندازه جریان های مختلف، برای دستیابی به هر عملکرد، طراحان باید بدانند که آیا سیم کشی طراحی شده و سوراخ از طریق آن می تواند جریان مربوطه را حمل کند، تا به عملکرد محصول دست یابد، از محصول جلوگیری کند. از سوختن هنگام جریان بیش از حد.

در اینجا طراحی و آزمایش ظرفیت حمل جریان سیم‌کشی و سوراخ‌های عبور روی صفحه پوشش‌دار FR4 و نتایج آزمایش معرفی می‌شود. نتایج آزمایش می تواند مرجع خاصی برای طراحان در طراحی آینده باشد و طراحی PCB را معقول تر و مطابق با الزامات فعلی کند.

در مرحله حاضر، ماده اصلی برد مدار چاپی (PCB) صفحه مسی پوشش داده شده FR4 است. فویل مسی با خلوص مس کمتر از 99.8 درصد، اتصال الکتریکی بین هر یک از اجزای هواپیما را شناسایی می کند و سوراخ عبوری (VIA) با سیگنال مشابه در فضا، اتصال الکتریکی بین فویل مسی را تشخیص می دهد.

اما برای نحوه طراحی عرض فویل مسی، نحوه تعریف دیافراگم VIA، ما همیشه با تجربه طراحی می کنیم.

 

 

به منظور معقول تر کردن طراحی چیدمان و برآورده کردن الزامات، ظرفیت حمل فعلی فویل مسی با قطر سیم های مختلف آزمایش می شود و از نتایج آزمایش به عنوان مرجع طراحی استفاده می شود.

 

تجزیه و تحلیل عوامل موثر بر ظرفیت حمل فعلی

 

اندازه فعلی PCBA با عملکرد ماژول محصول متفاوت است، بنابراین باید در نظر بگیریم که آیا سیم کشی که به عنوان یک پل عمل می کند می تواند جریان عبوری را تحمل کند یا خیر. عوامل اصلی تعیین کننده ظرفیت حمل فعلی عبارتند از:

ضخامت فویل مسی، عرض سیم، افزایش دما، آبکاری از طریق روزنه سوراخ. در طراحی واقعی، ما همچنین باید محیط محصول، فناوری ساخت PCB، کیفیت صفحه و غیره را در نظر بگیریم.

1. ضخامت فویل مس

در ابتدای توسعه محصول، ضخامت فویل مسی PCB با توجه به هزینه محصول و وضعیت فعلی روی محصول تعریف می شود.

به طور کلی، برای محصولات بدون جریان بالا، می توانید لایه سطحی (داخلی) فویل مسی را با ضخامت حدود 17.5 میکرومتر انتخاب کنید:

اگر محصول دارای بخشی از جریان بالا باشد، اندازه صفحه کافی است، می توانید لایه سطحی (داخلی) با ضخامت حدود 35 میکرومتر فویل مس را انتخاب کنید.

اگر بیشتر سیگنال های موجود در محصول جریان بالایی دارند، لایه داخلی فویل مسی با ضخامت حدود 70 میکرومتر باید انتخاب شود.

برای PCB با بیش از دو لایه، اگر سطح و فویل مس داخلی از ضخامت یکسان و قطر سیم یکسان استفاده کنند، ظرفیت جریان حمل لایه سطحی بیشتر از لایه داخلی است.

به عنوان مثال استفاده از فویل مسی 35 میکرومتری برای لایه‌های داخلی و خارجی PCB را در نظر بگیرید: مدار داخلی پس از اچینگ چند لایه می‌شود، بنابراین ضخامت ورق مس داخلی 35 میکرومتر است.

 

 

 

پس از اچ کردن مدار بیرونی، لازم است سوراخ هایی ایجاد شود. از آنجایی که سوراخ‌ها پس از حفاری عملکرد اتصال الکتریکی ندارند، لازم است آبکاری مس الکترولس، که فرآیند آبکاری مس صفحه کل است، انجام شود، بنابراین ورق مس سطحی با ضخامت خاصی از مس، به طور کلی بین 25μm و 35μm، پوشش داده می‌شود. بنابراین ضخامت واقعی فویل مس خارجی حدود 52.5μm تا 70μm است.

یکنواختی فویل مس با ظرفیت تامین کنندگان صفحات مسی متفاوت است، اما تفاوت قابل توجهی نیست، بنابراین تاثیر بر بار فعلی را می توان نادیده گرفت.

2.خط سیم

پس از انتخاب ضخامت فویل مسی، عرض خط به کارخانه تعیین کننده ظرفیت حمل جریان تبدیل می شود.

انحراف خاصی بین مقدار طراحی شده عرض خط و مقدار واقعی پس از اچ وجود دارد. به طور کلی، انحراف مجاز +10μm/-60μm است. از آنجا که سیم کشی حکاکی شده است، باقی مانده مایع در گوشه سیم کشی وجود خواهد داشت، بنابراین گوشه سیم کشی به طور کلی ضعیف ترین مکان خواهد بود.

به این ترتیب، هنگام محاسبه مقدار بار فعلی یک خط با یک گوشه، مقدار بار فعلی اندازه‌گیری شده روی یک خط مستقیم باید در (W-0.06) /W ضرب شود (W عرض خط است، واحد میلی‌متر است).

3. افزایش دما

هنگامی که دما به دمای TG زیرلایه یا بالاتر می رود، ممکن است باعث تغییر شکل زیرلایه شود، مانند تاب برداشتن و حباب، به طوری که بر نیروی اتصال بین فویل مس و بستر تأثیر بگذارد. تغییر شکل تاب برداشتن بستر ممکن است منجر به شکستگی شود.

پس از عبور سیم‌کشی PCB از جریان بزرگ گذرا، ضعیف‌ترین محل سیم‌کشی فویل مسی نمی‌تواند برای مدت کوتاهی به محیط گرم شود، تقریباً به سیستم آدیاباتیک، دما به شدت افزایش می‌یابد، به نقطه ذوب مس می‌رسد و سیم مسی می‌سوزد. .

4.آبکاری از طریق دیافراگم سوراخ

آبکاری از طریق سوراخ ها می تواند اتصال الکتریکی بین لایه های مختلف را با آبکاری مس روی دیواره سوراخ محقق کند. از آنجایی که برای کل صفحه مسی است، ضخامت مسی دیواره سوراخ برای سوراخ های هر روزنه یکسان است. ظرفیت حمل جریان سوراخ‌های آبکاری شده با اندازه‌های منافذ مختلف به محیط دیوار مسی بستگی دارد.