पीसीबी वायरिंग, थ्रू होल और करंट वहन क्षमता के बीच क्या संबंध है?

पीसीबीए पर घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन तांबे की पन्नी तारों और प्रत्येक परत पर छेद के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

पीसीबीए पर घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन तांबे की पन्नी तारों और प्रत्येक परत पर छेद के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। अलग-अलग उत्पादों, अलग-अलग वर्तमान आकार के अलग-अलग मॉड्यूल के कारण, प्रत्येक फ़ंक्शन को प्राप्त करने के लिए, डिजाइनरों को यह जानना होगा कि डिज़ाइन की गई वायरिंग और छेद के माध्यम से उत्पाद के कार्य को प्राप्त करने के लिए, उत्पाद को रोकने के लिए संबंधित करंट ले जाया जा सकता है या नहीं। अधिक धारा प्रवाहित होने पर जलने से।

यहां FR4 कॉपर-लेपित प्लेट पर वायरिंग और पासिंग होल्स की वर्तमान वहन क्षमता के डिजाइन और परीक्षण और परीक्षण परिणामों का परिचय दिया गया है। परीक्षण के परिणाम भविष्य के डिजाइन में डिजाइनरों के लिए कुछ संदर्भ प्रदान कर सकते हैं, जिससे पीसीबी डिजाइन अधिक उचित और वर्तमान आवश्यकताओं के अनुरूप हो जाएगा।

वर्तमान चरण में, मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) की मुख्य सामग्री FR4 की कॉपर लेपित प्लेट है। 99.8% से कम तांबे की शुद्धता वाली तांबे की पन्नी विमान पर प्रत्येक घटक के बीच विद्युत कनेक्शन का एहसास करती है, और थ्रू होल (वीआईए) अंतरिक्ष पर समान सिग्नल के साथ तांबे की पन्नी के बीच विद्युत कनेक्शन का एहसास करती है।

लेकिन कॉपर फ़ॉइल की चौड़ाई कैसे डिज़ाइन की जाए, VIA के एपर्चर को कैसे परिभाषित किया जाए, हम हमेशा अनुभव से डिज़ाइन करते हैं।

लेआउट डिज़ाइन को अधिक उचित बनाने और आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, विभिन्न तार व्यास के साथ तांबे की पन्नी की वर्तमान वहन क्षमता का परीक्षण किया जाता है, और परीक्षण के परिणामों को डिजाइन के संदर्भ के रूप में उपयोग किया जाता है।

वर्तमान वहन क्षमता को प्रभावित करने वाले कारकों का विश्लेषण

पीसीबीए का वर्तमान आकार उत्पाद के मॉड्यूल फ़ंक्शन के साथ भिन्न होता है, इसलिए हमें इस पर विचार करने की आवश्यकता है कि क्या पुल के रूप में कार्य करने वाली वायरिंग गुजरने वाले करंट को सहन कर सकती है। वर्तमान वहन क्षमता निर्धारित करने वाले मुख्य कारक हैं:

तांबे की पन्नी की मोटाई, तार की चौड़ाई, तापमान में वृद्धि, छेद के छिद्र के माध्यम से चढ़ाना। वास्तविक डिज़ाइन में, हमें उत्पाद वातावरण, पीसीबी निर्माण तकनीक, प्लेट गुणवत्ता आदि पर भी विचार करने की आवश्यकता है।

1. तांबे की पन्नी की मोटाई

उत्पाद विकास की शुरुआत में, पीसीबी की कॉपर फ़ॉइल मोटाई को उत्पाद की लागत और उत्पाद की वर्तमान स्थिति के अनुसार परिभाषित किया जाता है।

आम तौर पर, उच्च धारा के बिना उत्पादों के लिए, आप तांबे की पन्नी की सतह (आंतरिक) परत लगभग 17.5μm मोटाई चुन सकते हैं:

यदि उत्पाद में उच्च धारा का हिस्सा है, तो प्लेट का आकार पर्याप्त है, आप तांबे की पन्नी की लगभग 35μm मोटाई की सतह (आंतरिक) परत चुन सकते हैं;

यदि उत्पाद में अधिकांश सिग्नल उच्च धारा वाले हैं, तो लगभग 70μm मोटी तांबे की पन्नी की आंतरिक परत का चयन किया जाना चाहिए।

दो से अधिक परतों वाले पीसीबी के लिए, यदि सतह और आंतरिक तांबे की पन्नी समान मोटाई और समान तार व्यास का उपयोग करती है, तो सतह परत की वहन क्षमता आंतरिक परत की तुलना में अधिक होती है।

एक उदाहरण के रूप में पीसीबी की आंतरिक और बाहरी दोनों परतों के लिए 35μm तांबे की पन्नी का उपयोग करें: आंतरिक सर्किट को नक़्क़ाशी के बाद टुकड़े टुकड़े किया जाता है, इसलिए आंतरिक तांबे की पन्नी की मोटाई 35μm है।

बाहरी सर्किट की नक़्क़ाशी के बाद, छेद ड्रिल करना आवश्यक है। क्योंकि ड्रिलिंग के बाद छेदों में विद्युत कनेक्शन प्रदर्शन नहीं होता है, इसलिए इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंग करना आवश्यक है, जो पूरी प्लेट कॉपर प्लेटिंग प्रक्रिया है, इसलिए सतह तांबे की पन्नी को तांबे की एक निश्चित मोटाई के साथ लेपित किया जाएगा, आमतौर पर 25μm और 35μm के बीच, इसलिए बाहरी तांबे की पन्नी की वास्तविक मोटाई लगभग 52.5μm से 70μm है।

तांबे की पन्नी की एकरूपता तांबे की प्लेट आपूर्तिकर्ताओं की क्षमता के साथ भिन्न होती है, लेकिन अंतर महत्वपूर्ण नहीं है, इसलिए वर्तमान भार पर प्रभाव को नजरअंदाज किया जा सकता है।

2.तार की लाइन

तांबे की पन्नी की मोटाई का चयन करने के बाद, लाइन की चौड़ाई वर्तमान वहन क्षमता का निर्णायक कारखाना बन जाती है।

लाइन की चौड़ाई के डिज़ाइन किए गए मान और नक़्क़ाशी के बाद वास्तविक मान के बीच एक निश्चित विचलन होता है। आम तौर पर, स्वीकार्य विचलन +10μm/-60μm है। क्योंकि वायरिंग खोदी गई है, वायरिंग कोने में तरल अवशेष होंगे, इसलिए वायरिंग कॉर्नर आम तौर पर सबसे कमजोर जगह बन जाएगा।

इस प्रकार, एक कोने वाली लाइन के वर्तमान लोड मान की गणना करते समय, एक सीधी रेखा पर मापा गया वर्तमान लोड मान (W-0.06) /W (W लाइन की चौड़ाई है, इकाई मिमी है) से गुणा किया जाना चाहिए।

3.तापमान बढ़ना

जब तापमान सब्सट्रेट के टीजी तापमान तक या उससे अधिक हो जाता है, तो यह सब्सट्रेट के विरूपण का कारण बन सकता है, जैसे कि विरूपण और बुलबुले, जिससे तांबे की पन्नी और सब्सट्रेट के बीच बंधन बल प्रभावित हो सकता है। सब्सट्रेट की विकृत विकृति से फ्रैक्चर हो सकता है।

पीसीबी वायरिंग के क्षणिक बड़े करंट से गुजरने के बाद, कॉपर फ़ॉइल वायरिंग का सबसे कमजोर स्थान थोड़े समय के लिए पर्यावरण को गर्म नहीं कर सकता है, एडियाबेटिक सिस्टम का अनुमान लगाते हुए, तापमान तेजी से बढ़ता है, तांबे के पिघलने बिंदु तक पहुंच जाता है, और तांबे का तार जल जाता है .

4.छेद छिद्र के माध्यम से चढ़ाना

छिद्रों के माध्यम से इलेक्ट्रोप्लेटिंग से छेद की दीवार पर तांबे को इलेक्ट्रोप्लेटिंग करके विभिन्न परतों के बीच विद्युत संबंध का एहसास हो सकता है। चूंकि यह पूरी प्लेट के लिए तांबा चढ़ाना है, छेद की दीवार की तांबे की मोटाई प्रत्येक एपर्चर के छेद के माध्यम से चढ़ाए जाने के लिए समान है। विभिन्न छिद्र आकार वाले छिद्रों के माध्यम से प्लेट की विद्युत धारा वहन करने की क्षमता तांबे की दीवार की परिधि पर निर्भर करती है