Zmogljivost napajalnega modula kot jedro zagotavljanja stabilnega delovanja opreme neposredno določa delovanje celotnega sistema. Z vzponom vrhunskih-tehnologij, kot so komunikacija 5G, umetna inteligenca in veliki podatkovni centri, postaja povpraševanje po visoki-moči in visoko-učinkovitem prenosu energije v elektronskih napravah vse večje. Običajna tiskana vezja postopoma ne morejo izpolniti zahtev pri visokih tokovih in visoki vročini.Debelo bakreno tiskano vezje, s svojo odlično zmogljivostjo prenosa toka in odvajanja toplote, je postal ključni dejavnik pri načrtovanju in izdelavi močnostnih modulov. Njegova tehnologija obdelave vključuje številne natančne in edinstvene procese, ki odpirajo nove poti za prenos moči.
Edinstvene prednosti debelega bakrenega tiskanega vezja
Visoka tokovna nosilnost
Napajalni modul mora med delovanjem nenehno dovajati veliko količino energije komponentam opreme. Debelo bakreno tiskano vezje močno izboljša tokovno nosilnost vezja s povečanjem debeline bakrene folije. Debelina navadne pcb bakrene folije je približno 1 unčo (35 μm), medtem ko lahko debela bakrena pcb bakrena folija doseže 3-10 unč (105-350 μm). V skladu z Ohmovim zakonom povečanje debeline bakrene folije znatno zmanjša upor, kar ji omogoča prenašanje večjih tokov pri enaki napetosti, s čimer se učinkovito izognemo segrevanju in izgorevanju vezja pri visokih tokovnih pogojih ter zagotovimo stabilno delovanje opreme.
Odlično odvajanje toplote
Tok, ki teče skozi prevodnik, ustvarja toploto, pri močnostnih modulih pa je odvajanje toplote ključnega pomena. Debela bakrena bakrena folija za PCB je debela, z veliko površino toplotne prevodnosti in visoko toplotno prevodnostjo, s toplotno prevodnostjo bakra približno 401 W/(m · K). Med delovanjem lahko debele bakrene cevi hitro odvajajo toploto in s pomočjo zasnove odvajanja toplote tiskanega vezja, kot so odprtine za odvajanje toplote in bakrena folija z veliko-površino, se lahko toplota odvaja v okolje, kar zmanjša temperaturo modula. Raziskave so pokazale, da imajo napajalni moduli, ki uporabljajo debela bakrena tiskana vezja, delovno temperaturo za 10-20 stopinj nižjo od navadnih tiskanih vezij, kar znatno podaljša življenjsko dobo elektronskih komponent.
Ključne točke tehnologije obdelave debelega bakra PCB
Obdelava in laminacija bakrene folije
V začetni fazi obdelave je treba izbrati visoko{0}}kakovostno in enakomerno debelo bakreno folijo, da zagotovite čistost in prevodnost. Pri kaširanju se zaradi trdote debele bakrene folije težko zlepi s podlago in polposušeno ploščo. Zato je treba natančno nadzorovati temperaturo (200-230 stopinj), tlak (5-8MPa) in čas, da se v celoti zapolnijo vrzeli polposušene plošče in tvori trdna vez. Hkrati se s pomočjo posebnih podpornih in pozicionirnih naprav prepreči gubanje in deformacija bakrene folije.
Postopek vrtanja in bakrenja
Vrtanje je nujen korak za doseganje električnih povezav med plastmi, vendar lahko debela bakrena folija zlahka povzroči obrabo svedra in oteži zagotavljanje kakovosti stene luknje. V ta namen se uporabljajo svedri iz trde zlitine za optimizacijo parametrov vrtanja, kot je zmanjšanje hitrosti in povečanje pomika. Po vrtanju je treba za nanos enotne in standardne bakrene plasti na debelo bakreno steno luknje povečati koncentracijo in gostoto toka raztopine za galvanizacijo, podaljšati čas galvanizacije in na splošno je čas bakrenja 2-3-krat daljši kot pri navadnih tiskanih vezjih, da se zagotovi debelina bakrene plast 30-50 μm na steni luknje.
Črtno jedkanje in površinska obdelava
Črtno jedkanje zahteva natančno predstavitev vzorcev vezja na bakreni foliji. Jedkanje debelega bakrenega tiskanega vezja je težko in zahteva visoko koncentracijo raztopine za jedkanje in stroj za jedkanje z razprševanjem, da se zagotovi enakomerno jedkanje. Strogo nadzorujte čas in temperaturo jedkanja, da se izognete pretiranemu ali nezadostnemu jedkanju. Kar zadeva površinsko obdelavo, napajalni moduli zahtevajo visoko varivost in odpornost proti koroziji ter običajno uporabljajo postopke izravnave z vročim zrakom in kemičnega nikljanja. Izravnavanje vročega zraka lahko izboljša spajkanje, vendar debela bakrena tiskana vezja zahtevajo strog nadzor temperature vročega zraka in časa, da se prepreči pregrevanje in deformacija bakrene folije; Kemično pozlačevanje z nikljem lahko tvori plast zlitine nikljevega zlata, ki ima dobro prevodnost, sposobnost spajkanja in odpornost proti koroziji ter je primerna za debela bakrena tiskana vezja napajalnih modulov z visokimi zahtevami glede zanesljivosti.
Kontrola kakovosti in preskusne metode
Preskušanje električnega delovanja
Izvedite celovito testiranje električne učinkovitosti na debelem bakrenem tiskanem vezju
uporablja profesionalno opremo. Izmerite upornost tokokroga z mikrotesterjem upornosti, ga primerjajte s projektno vrednostjo, da ocenite tokovno nosilnost, in nadzorujte odstopanje kritičnega upora tokokroga znotraj 5 %. Uporabite-tester za visokonapetostno izolacijo, da preizkusite učinkovitost izolacije med vezjem in substratom, da preprečite uhajanje pod visoko napetostjo. Poleg tega simulacija delovnih pogojev visokega toka za testiranje tokovne nosilnosti in preverjanje stabilnosti delovanja tiskanega vezja pri dolgotrajnih-tokovnih obremenitvah.
Pregled videza in velikosti
Z optičnimi in elektronskimi mikroskopi preverite videz plošč tiskanega vezja, preverite, ali so robovi vezja čisti, ali so ostanki jedkanja ali brazde, ali so na površini bakrene folije praske, oksidacija in druge napake ter zaznajte mikrometrske napake z visoko-natančno tehnologijo za prepoznavanje slik. Uporabite anime in kubične merilne instrumente za natančno merjenje ključnih dimenzij, kot so dolžina plošče PCB, širina plošče, debelina bakrene folije, širina črte, razmik in odprtina. Dimenzijsko odstopanje je treba nadzorovati znotraj ± 0,05 mm, da se izpolnijo zahteve glede visoko-natančne sestave napajalnih modulov.
test zanesljivosti
Simulirajte zapletena okolja v dejanski uporabi za izvedbo testiranja zanesljivosti na debelih bakrenih tiskanih vezjih. Vključno s-testiranjem staranja pri visoki temperaturi (125-150 stopinj) za testiranje električne učinkovitosti in trdnosti lepljenja med bakreno folijo in podlago pri visokih temperaturah; Preskus termičnega cikla (-40 stopinj -125 stopinj) za preverjanje zanesljivosti med temperaturnimi spremembami in oceno vpliva toplotne obremenitve; Obstajajo tudi preskusi vibracij in udarcev za simulacijo mehanskega okolja med transportom in uporabo, s čimer se zagotovi, da tiskana vezja ne zlomi ali zrahlja spajkalnih spojev v težkih mehanskih pogojih, in zagotavlja dolgoročno stabilno delovanje napajalnega modula.