החיבור החשמלי בין הרכיבים ב-PCBA מושג באמצעות חיווט רדיד נחושת וחורים דרך בכל שכבה.
החיבור החשמלי בין הרכיבים ב-PCBA מושג באמצעות חיווט רדיד נחושת וחורים דרך בכל שכבה. בשל המוצרים השונים, מודולים שונים בגודל זרם שונה, על מנת להשיג כל פונקציה, מעצבים צריכים לדעת האם החיווט והחור המעוצב יכולים לשאת את הזרם המתאים, על מנת להשיג את הפונקציה של המוצר, למנוע את המוצר משריפה בעת זרם יתר.
כאן מציגים את העיצוב והבדיקה של כושר הנשיאה הנוכחי של חיווט וחורים מעבר על לוח מצופה נחושת FR4 ואת תוצאות הבדיקה. תוצאות הבדיקה יכולות לספק התייחסות מסוימת למעצבים בתכנון העתידי, מה שהופך את עיצוב PCB לסביר יותר ותואם יותר לדרישות הנוכחיות.
החיבור החשמלי בין הרכיבים ב-PCBA מושג באמצעות חיווט רדיד נחושת וחורים דרך בכל שכבה.
החיבור החשמלי בין הרכיבים ב-PCBA מושג באמצעות חיווט רדיד נחושת וחורים דרך בכל שכבה. בשל המוצרים השונים, מודולים שונים בגודל זרם שונה, על מנת להשיג כל פונקציה, מעצבים צריכים לדעת האם החיווט והחור המעוצב יכולים לשאת את הזרם המתאים, על מנת להשיג את הפונקציה של המוצר, למנוע את המוצר משריפה בעת זרם יתר.
כאן מציגים את העיצוב והבדיקה של כושר הנשיאה הנוכחי של חיווט וחורים מעבר על לוח מצופה נחושת FR4 ואת תוצאות הבדיקה. תוצאות הבדיקה יכולות לספק התייחסות מסוימת למעצבים בתכנון העתידי, מה שהופך את עיצוב PCB לסביר יותר ותואם יותר לדרישות הנוכחיות.
בשלב הנוכחי, החומר העיקרי של מעגלים מודפסים (PCB) הוא לוחית מצופה נחושת של FR4. רדיד הנחושת בעל טוהר הנחושת של לא פחות מ-99.8% מממש את החיבור החשמלי בין כל רכיב במישור, והחור העובר (VIA) מממש את החיבור החשמלי בין רדיד הנחושת באותו אות על החלל.
אבל לגבי איך לעצב את רוחב רדיד הנחושת, איך להגדיר את הצמצם של VIA, אנחנו תמיד מעצבים לפי ניסיון.
על מנת להפוך את תכנון הפריסה לסביר יותר ולעמוד בדרישות, נבדקת יכולת הנשיאה הנוכחית של רדיד נחושת בקטרים שונים של תיל, ותוצאות הבדיקה משמשות כאסמכתא לתכנון.
ניתוח גורמים המשפיעים על כושר הנשיאה הנוכחי
הגודל הנוכחי של PCBA משתנה בהתאם לתפקוד המודול של המוצר, ולכן עלינו לשקול אם החיווט שפועל כגשר יכול לשאת את הזרם העובר דרכו. הגורמים העיקריים הקובעים את כושר הנשיאה הנוכחי הם:
עובי רדיד נחושת, רוחב חוט, עליית טמפרטורה, ציפוי דרך פתח חור. בתכנון בפועל, עלינו לקחת בחשבון גם את סביבת המוצר, טכנולוגיית ייצור PCB, איכות לוחות וכן הלאה.
1. עובי רדיד נחושת
בתחילת פיתוח המוצר, עובי רדיד הנחושת של PCB מוגדר על פי עלות המוצר והסטטוס הנוכחי במוצר.
באופן כללי, עבור מוצרים ללא זרם גבוה, אתה יכול לבחור את שכבת פני השטח (הפנימית) של רדיד נחושת בעובי של כ-17.5 מיקרומטר:
אם למוצר יש חלק מהזרם הגבוה, גודל הצלחת מספיק, אתה יכול לבחור את שכבת פני השטח (הפנימית) של עובי של כ-35μm של רדיד נחושת;
אם רוב האותות במוצר הם זרם גבוה, יש לבחור בשכבה הפנימית של רדיד נחושת בעובי של כ-70μm.
עבור PCB עם יותר משתי שכבות, אם פני השטח ורדיד הנחושת הפנימיים משתמשים באותו עובי ובאותו קוטר חוט, קיבולת זרם הנשיאה של שכבת פני השטח גדולה מזו של השכבה הפנימית.
קחו את השימוש ברדיד נחושת בגודל 35 מיקרומטר הן לשכבה הפנימית והן לשכבה החיצונית של PCB כדוגמה: המעגל הפנימי מרובד לאחר תחריט, כך שהעובי של רדיד הנחושת הפנימי הוא 35 מיקרומטר.
לאחר תחריט המעגל החיצוני, יש צורך לקדוח חורים. מכיוון שלחורים לאחר הקידוח אין ביצועי חיבור חשמלי, יש צורך בציפוי נחושת ללא חשמל, שהוא כל תהליך ציפוי הנחושת של הצלחת, כך שרדיד הנחושת על פני השטח יהיה מצופה בעובי מסוים של נחושת, בדרך כלל בין 25 מיקרומטר ל- 35 מיקרומטר, כך שהעובי האמיתי של רדיד הנחושת החיצוני הוא בערך 52.5 מיקרומטר עד 70 מיקרומטר.
האחידות של רדיד נחושת משתנה בהתאם לקיבולת של ספקי לוחות נחושת, אך ההבדל אינו משמעותי, כך שניתן להתעלם מההשפעה על העומס הנוכחי.
2.קו חוטי
לאחר בחירת עובי רדיד הנחושת, רוחב הקו הופך למפעל המכריע של כושר הנשיאה הנוכחי.
קיימת סטייה מסוימת בין הערך המעוצב של רוחב הקו לבין הערך בפועל לאחר תחריט. בדרך כלל, הסטייה המותרת היא +10μm/-60μm. מכיוון שהחיווט חרוט, יהיו שאריות נוזליות בפינת החיווט, כך שפינת החיווט בדרך כלל תהפוך למקום החלש ביותר.
באופן זה, בעת חישוב ערך העומס הנוכחי של קו עם פינה, יש להכפיל את ערך העומס הנוכחי הנמדד על קו ישר ב- (W-0.06) /W (W הוא רוחב הקו, היחידה היא מ"מ).
3. עליית טמפרטורה
כאשר הטמפרטורה עולה לטמפרטורת TG של המצע או גבוהה ממנה, היא עלולה לגרום לעיוות של המצע, כגון עיוות ובעבוע, כדי להשפיע על כוח הקישור בין רדיד הנחושת למצע. העיוות העיוות של המצע עלול להוביל לשבר.
לאחר שחיווט ה-PCB עובר את הזרם הגדול החולף, המקום החלש ביותר של חיווט רדיד נחושת אינו יכול להתחמם לסביבה למשך זמן קצר, מתקרב למערכת האדיאבטית, הטמפרטורה עולה בחדות, מגיעה לנקודת ההתכה של הנחושת וחוט הנחושת נשרף. .
4.ציפוי דרך פתח חור
ציפוי דרך חורים יכול לממש את הקשר החשמלי בין שכבות שונות על ידי ציפוי נחושת על דופן החור. מכיוון שמדובר בציפוי נחושת עבור כל הצלחת, עובי הנחושת של דופן החור זהה עבור החורים המצופים של כל פתח. יכולת נשיאת הזרם של חורים מצופים עם גדלים שונים של נקבוביות תלויה בהיקף של קיר הנחושת