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Progettazione PCB ad alta potenza

Il team di progettazione di circuiti stampati ad alta potenza Avventure ha ingegneri di progettazione leader del settore e 10 anni di esperienza nella progettazione di PCB ad alta potenza. Dallo sviluppo materiale e dalla produzione, fabbricazione di circuiti alla finale assemblaggio dei componenti, Il team di progettazione di PCB ad alta potenza Venture ha piena esperienza nell'elaborazione di un'ampia varietà di materiali per circuiti stampati.

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La regola più importante per la progettazione di PCB ad alta potenza è conoscere il proprio percorso di alimentazione. La posizione e il numero di potenza che fluisce attraverso un circuito sono un fattore chiave quando si decide la posizione del circuito integrato, il tipo e la quantità di dissipazione del calore. 

Il team di progettazione di PCB ad alta potenza Venture ha aiutato centinaia di clienti nei loro progetti di PCB ad alta potenza e progetti ad alta corrente, ci assicuriamo che la tua scheda sia sia elettricamente sana che termicamente bilanciata per un funzionamento corretto e un'efficienza ottimale.

  • Noi di Venture abbiamo prestato particolare attenzione a instradare percorsi ad alta potenza tra circuiti integrati e componenti.
  • Sappiamo che la resistenza nelle tracce di rame può causare significative perdite di potenza e generazione di calore a bordo se non utilizzata in modo appropriato.
  • Manteniamo tracce tra i componenti di potenza brevi e larghe e utilizziamo tracce di rame più spesse per percorsi ad alta corrente
  • Utilizziamo anche grandi piani e vie di rame nella scheda per rimuovere il calore dai dispositivi
  • Progettiamo via per trasferire potenza da uno strato su una scheda a un altro.

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A proposito di avventura

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Poiché i dispositivi di consumo continuano a ridursi di dimensioni diventano sempre più portatili, i componenti all'interno stanno diventando più piccoli ma forniscono prestazioni, potenza migliori e considerazioni attuali e la relativa progettazione termica diventano sempre più importanti per i progettisti di PCB e disposizione della scheda ingegneri.

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Progettazione PCB ad alta potenza: la guida definitiva

In questa guida, analizzeremo la progettazione di PCB ad alta potenza. Una sezione introduttiva con definizioni e funzionalità di base inizia.

Ciò sarà seguito dall'identificazione di alcuni tipi di progettazione PCB ad alta potenza. Discuteremo quindi i vantaggi e gli svantaggi del PCB.

Esaminiamo ulteriormente il layout di questo progetto e alcuni dei requisiti di sicurezza.

Quindi esaminiamo i processi di prototipazione, fabbricazione e assemblaggio, prima di concludere con l'identificazione del produttore

Iniziamo:

Nozioni di base sulla progettazione di PCB ad alta potenza

Il design di PCB ad alta potenza ha guadagnato popolarità nel recente passato. In precedenza, il design era limitato all'equipaggiamento militare.

In questa sezione, esaminiamo la definizione del PCB.

Esamineremo anche alcune delle sue caratteristiche, pro e contro e applicazione.

Cos'è il PCB ad alta potenza

I PCB ad alta potenza sono circuiti stampati realizzati in rame pesante. Ciò consente loro di gestire tassi di corrente più elevati rispetto ad altre schede.

PCB ad alta potenza

Sono anche in grado di resistere alle alte temperature per lunghi periodi. In quanto tali, forniscono forti punti di connessione.

Caratteristiche PCB ad alta potenza

I design PCB ad alta potenza sono fabbricati per dispositivi specifici.

Questi dispositivi richiedono maggiori quantità di flussi di corrente e sono spesso soggetti a temperature variabili.

Affinché funzionino in modo efficace ed efficiente, il design PCB ad alta potenza incorpora le seguenti caratteristiche:

Lo strato di rame nel design PCB ad alta potenza è più spesso e pesante rispetto a quelli che si trovano in altri PCB. Questo gli dà la capacità di condurre correnti più elevate.

Trasferimento di calore termico in PCB – Foto per gentile concessione: Taiyo

Questa capacità di condurre correnti più elevate è accoppiata con la capacità di dissipare il calore. Questo aiuta a garantire che non si verifichino cortocircuiti durante le operazioni dei dispositivi realizzati dalla scheda.

Per questi motivi, il PCB ad alta potenza è in grado di resistere e adattarsi alle fluttuazioni delle temperature in cui viene utilizzato il dispositivo.

Dove utilizzare PCB ad alta potenza

Grazie alla loro capacità di condurre correnti elevate e di adattarsi a temperature fluttuanti, i PCB ad alta potenza hanno molte applicazioni. Diamo un'occhiata ad alcune di queste applicazioni.

PCB distribuzione energia solare

1. Distribuzione dell'energia solare

I quadri di distribuzione dell'energia solare fanno molto affidamento su PCB ad alta potenza per l'efficienza.

Poiché i quadri di distribuzione dell'energia solare trasmettono sia correnti che tensioni più elevate, si basano su quadri ad alta potenza. Ciò consente loro di trasmettere le correnti in modo efficace.

2.Applicazioni militari

In campo militare, la maggior parte delle applicazioni richiede correnti elevate e viene anche soggetta a temperature fluttuanti. Pertanto, è imperativo realizzarli utilizzando PCB in grado di gestire queste funzionalità. Queste qualità si trovano solo nei PCB ad alta potenza.

Le applicazioni militari come dispositivi di comunicazione, satelliti e radar, quindi, si basano su PCB ad alta potenza per l'efficienza.

Sono utilizzati anche nei veicoli militari corazzati e negli aerei da combattimento utilizzati nelle operazioni militari.

3. Applicazioni industriali

Nel recente passato, le industrie hanno fatto molto affidamento sui PCB ad alta potenza. Questo perché all'interno dei settori c'è una forte dipendenza da correnti e tensioni elevate.

Anche i trasformatori di distribuzione dell'energia nel settore utilizzano PCB ad alta potenza. Ciò consente loro di trasmettere correnti in modo efficace per le prestazioni delle macchine industriali.

4.Industria aerospaziale

Gli aeroplani e i veicoli spaziali sono soggetti a temperature fluttuanti e fanno affidamento su correnti e tensioni elevate per funzionare in modo efficace e sicuro. La mancata considerazione quando si identifica la tavola più adatta può causare vittime.

Prendi, ad esempio, il flusso di corrente durante il lancio di un'astronave. Questo non può essere gestito con nessun altro PCB a causa delle alte correnti coinvolte.

I dispositivi di comunicazione nel settore si basano anche su PCB ad alta potenza poiché vengono esposti a diversi ambienti. Questo è lo stesso caso del radar utilizzato dalla torre di controllo.

5.Satelliti

I satelliti sono esposti a temperature fluttuanti. Per svolgere efficacemente le loro funzioni, necessitano anche di flussi di corrente elevati.

Altri PCB non possono sostenere questi fattori. I PCB ad alta potenza vengono quindi utilizzati nell'industria.

Tipi di progettazione PCB ad alta potenza

Ci sono un certo numero di alta potenza circuiti stampati disponibile oggi sul mercato. Diamo un'occhiata ad alcuni dei criteri di classificazione più comuni.

· PCB ad alta potenza su entrambi i lati

Si tratta di circuiti stampati ad alta potenza che consentono il montaggio di componenti su entrambi i lati. Sono il livello base per applicazioni più complesse realizzate utilizzando PCB ad alta potenza.

PCB a doppia faccia

utilizzando vias, alternano le tracce di instradamento tra il livello superiore e quello inferiore. Ciò li rende più efficienti e affidabili rispetto ai circuiti stampati ad alta potenza su un lato.

·Progettazione PCB ad alta potenza rigida-flessibile

Rigido-Flex i circuiti stampati ad alta potenza sono costituiti da substrati di circuiti sia rigidi che flessibili.

Il più delle volte, le schede ad alta potenza rigidi-flessibili sono composte da più strati di substrati flessibili. Questi substrati flessibili vengono quindi fissati a una o più schede rigide.

Design PCB rigido flessibile

Questo collegamento viene eseguito internamente o esternamente. L'applicazione prevista per la scheda rigida-flessibile ad alta potenza è fondamentale per determinare come viene eseguito l'attacco.

Inoltre, i componenti flessibili sono progettati per essere sempre flessibili.

Questa flessibilità è utile negli angoli e nelle aree che necessitano di spazio aggiuntivo. I substrati rigidi sono utili nelle aree che richiedono supporto aggiuntivo.

Con queste capacità, c'è la certezza che queste schede rigido-flessibili ad alta potenza possono essere curvate durante i processi di produzione e installazione.

La tecnologia Rigid-flex offre ai PCB ad alta potenza la capacità di adattarsi ad applicazioni più piccole. Ciò si traduce in prestazioni e praticità migliorate.

·Progettazione PCB multistrato ad alta potenza

I circuiti stampati multistrato ad alta potenza hanno almeno tre strati conduttivi. Il foro passante placcato per circuiti incrociati è la strategia di connessione elettrica più comunemente utilizzata in queste schede.

A seconda dello scopo per cui viene prodotta la scheda, gli strati conduttivi possono essere fino a dodici. Tuttavia, ci sono alcune aziende che ora fabbricano PCB con un massimo di 100 strati.

PCB multistrato

Ciò offre spazio per la produzione di alcune delle più complesse applicazioni PCB ad alta potenza.

Vantaggi del design PCB ad alta potenza

Vantaggi del PCB ad alta potenza

1) Maggiore resistenza alle sollecitazioni termiche

Il rame pesante fornito nel PCB ad alta potenza gli conferisce la capacità di sopportare le sollecitazioni termiche a cui è soggetto.

I dispositivi realizzati con PCB ad alta potenza sono quindi in grado di resistere alle fluttuazioni termiche, rendendoli affidabili.

Questo spiega la loro preferenza nella produzione di applicazioni militari.

2) Aumento della capacità di carico della corrente

Il rame pesante offre anche ai PCB ad alta potenza la capacità di condurre correnti elevate senza troppa tensione. Le correnti elevate sui PCB con rame più leggero sono soggette a guasti e malfunzionamenti.

Dispositivi come i trasformatori di potenza sono esposti a correnti molto elevate. Senza PCB ad alta potenza, è probabile che si guastino o causino disastri.

3) Aumento della resistenza meccanica nei siti dei connettori e nei fori PTH

Il rame pesante utilizzato nella produzione di PCB ad alta potenza gli conferisce resistenza meccanica. Questo è molto importante per supportare i componenti che sono montati sulla scheda.

I siti dei connettori sono più rafforzati nei PCB ad alta potenza. Questo si estende ai fori passanti, anch'essi resi più resistenti dal rame.

4) Dimensioni ridotte del prodotto

Il design del PCB ad alta potenza aiuta anche a ridurre le dimensioni del prodotto. Ciò si ottiene incorporando più pesi di rame sullo stesso strato del circuito.

Questo spiega la sua preferenza nelle applicazioni militari poiché la maggior parte dei prodotti deve essere portatile.

5) Trasferimento di calore a dissipatori di calore esterni

Con vias placcati in rame pesante, è possibile un trasferimento di corrente elevato attraverso la scheda. Questo aiuta nel trasferimento di calore ai dissipatori di calore esterni.

Rende i PCB ad alta potenza la scheda più efficace per le applicazioni che richiedono correnti elevate per funzionare in modo efficace.

I dissipatori di calore nel design PCB ad alta potenza possono anche essere placcati direttamente sulla scheda. Questo spiega la dipendenza dalla progettazione di PCB ad alta potenza nelle applicazioni industriali.

Svantaggi del design PCB ad alta potenza

La progettazione di PCB ad alta potenza è costosa da fabbricare. Questo perché richiedono rame più pesante e più spesso, che è molto costoso, per poter funzionare efficacemente.

I processi coinvolti nella progettazione di PCB ad alta potenza possono richiedere molto tempo. Le funzionalità aggiuntive indispensabili per il funzionamento efficace del PCB consumano tempo. Questo è diverso da altri PCB più semplici.

Processo di progettazione PCB ad alta potenza

In questa sezione, esaminiamo innanzitutto le considerazioni sul layout del circuito stampato prima di procedere alla discussione dei suggerimenti per la progettazione. Discutiamo quindi i passaggi coinvolti nella progettazione di PCB ad alta potenza.

Considerazioni sul layout del circuito stampato ad alta potenza

La prima considerazione da fare durante il processo di progettazione è il layout della scheda.

Considerazioni sul potere per il consiglio

La creazione del percorso di potenza è la regola più importante per i circuiti ad alta potenza.

Questo sarà essenziale per trovare la posizione e la quantità di energia che dovrebbe fluire attraverso il circuito. Informa inoltre la posizione dell'IC e la quantità di dissipazione di calore richiesta per la scheda.

Ci sono molti fattori che informano il layout per un design specifico. Questi sono:

  • La prima considerazione dovrebbe essere la quantità di potenza che dovrebbe fluire attraverso il circuito
  • Altrettanto importante è la temperatura ambiente per la quale il dispositivo e la scheda sono progettati
  • Dovresti anche considerare la quantità prevista di flusso d'aria attorno al dispositivo e persino alla scheda
  • L'altra tua considerazione sarà il materiale della scheda che utilizzerai
  • L'ultimo fattore altrettanto importante è la densità IC della scheda che si intende utilizzare

Posizionamento dei componenti

In passato venivano utilizzate schede di circuiti analogici ea segnale misto. Includevano blocchi analogici e ad alta potenza.

Posizionamento dei componenti - Foto per gentile concessione: Stack Exchange

In altri casi, includevano blocchi analogici digitali sensibili a bassa potenza.

Nel primo passaggio per il layout, dovresti progettare e posizionare blocchi di alimentazione.

Assicurarsi di mantenere le connessioni all'interno dei singoli blocchi di alimentazione. Questo vale sia per i blocchi corti che per quelli larghi.

Mentre lo fai, assicurati di scoraggiare i loop di massa e la generazione di rumore ingiustificati. In generale, fare le seguenti considerazioni:

  • Identifica i loop correnti nel layout. È più importante essere più esperti con i percorsi ad alta corrente. Riduci questi loop.
  • In secondo luogo, sarà prudente limitare la possibilità di tensione resistiva.
  • Assicurarsi di posizionare i circuiti ad alta potenza lontano da altri circuiti sensibili
  • Soprattutto, assicurati che le tecniche di messa a terra utilizzate siano impressionanti.

A parte le citate considerazioni di layout, sarebbe anche essenziale evitare di raggruppare insieme diversi componenti di potenza a bordo.

Affinché la scheda raggiunga l'equilibrio termico, assicurati di distribuire uniformemente questi componenti di calore su tutta la scheda.

Ciò proteggerà efficacemente anche la tavola dalla deformazione. Pertanto, puoi essere certo di ridurre il calore sulla scheda e di proteggere i circuiti sensibili.

I segnali godranno anche di uguale protezione durante il funzionamento.

Montaggio di circuiti integrati e componenti

Ogni volta che c'è un flusso di corrente all'interno di un circuito, è ovvio che tutti i componenti genereranno calore.

Quando il calore viene generato nei componenti passivi e nei circuiti integrati, è molto probabile che il calore venga dissipato. Questo calore viene dissipato nell'aria ambiente più fresca che circonda il dispositivo.

Montaggio dei componenti IC

Questa dissipazione è resa possibile dal telaio in piombo del dispositivo o tramite il pacchetto. La maggior parte dei pacchetti IC sono quindi progettati per non lasciare molto spazio attraverso il quale possono verificarsi dissipatori di calore esterni.

Inoltre, questo richiede un metodo attraverso il quale il calore può essere estratto dal dispositivo. Il pad esposto è uno di questi metodi. Affinché le prestazioni termiche siano ottimali, utilizzare uno stampo all'interno della confezione.

Questo dado dovrebbe avere un EP direttamente collegato ad esso. Questi circuiti integrati possono quindi essere montati correttamente sulla scheda. In tal modo, sarà ottimizzato il trasferimento di calore dal pacchetto alla scheda.

·Dissipatori di calore

Nella maggior parte dei casi, i componenti che si trovano all'interno del percorso di alimentazione produrranno sempre enormi quantità di calore. Pertanto, è importante elaborare strategie attraverso le quali il calore generato può essere dissipato nell'ambiente circostante.

Per ottenere ciò, hai la possibilità di aggiungere un esterno radiatore sul tabellone. Ciò consentirà alla tua scheda di espellere il calore dal dispositivo e di dissiparlo nell'aria ambiente.

Questi dissipatori di calore dovrebbero essere realizzati con materiali con elevate capacità di conducibilità termica. Tali materiali includono metalli come alluminio e rame.

Dissipatore di calore – Foto per gentile concessione: Wikimedia

Si consiglia di posizionare questi dissipatori di calore lungo il percorso del flusso d'aria. Ciò porterà a un tasso di dissipazione più rapido.

Il posizionamento dell'IC dovrebbe essere in modo tale che i dissipatori di calore siano fissati in una posizione desiderabile. È quindi possibile rendere ottimale il trasferimento di calore dall'IC al dissipatore di calore utilizzando la resina epossidica termica.

Questo sarà essenziale per facilitare il trasferimento di calore tra i tuoi dispositivi. Assicurati di creare abbastanza spazio sul tabellone.

Tuttavia, questo non è mai appropriato per dispositivi più piccoli o applicazioni compatte.

Layout dei circuiti stampati

Prestare attenzione durante l'instradamento dei percorsi ad alta potenza esistenti tra i circuiti integrati e persino i componenti. In caso di resistenza alle tracce di rame, è probabile che venga interrotta l'alimentazione. In alternativa, può essere generato molto calore.

Assicurarsi che le tracce tra i componenti di alimentazione siano mantenute corte e larghe. Per percorsi che trasporteranno correnti elevate, è consigliabile utilizzare rame più spesso.

Layout PCB – Foto per gentile concessione: Autodesk

Assicurati sempre di utilizzare tracce di rame di grandi dimensioni poiché sono le preferite per le tracce di alimentazione. Se si utilizzano piccole tracce per la corrente, le prestazioni generali saranno minate.

È anche possibile utilizzare grandi piani di rame insieme ai via per rimuovere il calore in eccesso dal dispositivo.

Con piani di grandi dimensioni, hai la certezza che l'area creata è sufficiente per la dissipazione del calore da un dispositivo. Questi piani dovrebbero essere collegati sopra o sotto gli strati della scheda.

Ciò si traduce in un trasferimento di calore massimo all'ambiente circostante. Tuttavia, i piani interni possono essere utilizzati anche per dissipare il calore.

Puoi anche utilizzare i via per trasferire efficacemente la potenza attraverso i livelli della scheda. Possono trasferire energia dal pacchetto a un altro piano o persino a uno strato. Con più vie si riduce quindi significativamente la resistenza termica.

Spessore traccia

Lo spessore delle connessioni tra i componenti segna un altro aspetto nella progettazione di schede ad alta potenza. Lo spessore delle tracce è una considerazione importante poiché è probabile che le tracce di rame abbiano resistenza.

PCB Tracce – Foto per gentile concessione: SCIENZA

Lo spessore della traccia informerà quindi il modo in cui possono funzionare i progetti ad alta potenza.

I progetti PCB ad alta potenza utilizzano spesso uno spessore di circa 2 once. Questo aiuta le schede a fornire la piena potenza in uscita e la dissipazione del calore in eccesso che viene generato durante l'erogazione di potenza.

Suggerimenti per la progettazione di PCB ad alta potenza

·Considerazioni sulla sicurezza

Proprio come qualsiasi altro circuito stampato, le precauzioni di sicurezza sono la prima considerazione da fare per un funzionamento efficace. Questo è fondamentale quando si maneggiano PCB ad alta potenza.

Ci sono, tuttavia, alcuni fattori unici che dovrebbero essere considerati nel caso della progettazione di PCB ad alta potenza.

La principale preoccupazione che può potenzialmente portare a malfunzionamenti è il calore. Queste schede producono molto calore rispetto ad altre schede standard indipendentemente da come ne progetti il ​​layout.

Durante il processo di fabbricazione, è imperativo creare più prese d'aria e ventilatori esterni nell'alloggiamento.

È inoltre necessario installare un sensore di temperatura sul PCB. Questo è un firmware failsafe essenziale per il PCB.

Quando rileva un insolito aumento della temperatura, sarai in grado di rispondere al surriscaldamento. Si consiglia di scegliere componenti a bassa resistenza.

Il cortocircuito rappresenta anche un pericolo per la sicurezza. Poiché la scheda dovrebbe pilotare dispositivi ad alta potenza, il cortocircuito comporterà effetti indesiderati. Dovrai considerare una tale eventualità in fase di progettazione dei PCB ad alta potenza.

Per affrontare il cortocircuito, mettere un fusibile su tutte le uscite che lasciano la scheda. Dovrai anche fondere gli ingressi.

Dovrai quindi valutare i fusibili. Ciò contribuirà a garantire che i fili utilizzati gestiscano meno correnti di quanto dovrebbero.

Anche la quantità di corrente sulle tracce della scheda dovrebbe essere valutata per trasportare quantità di corrente inferiori o uguali. È necessario utilizzare azionamenti con funzionalità integrate di prevenzione dei cortocircuiti.

· Ottieni un piano

Prima di iniziare la pianificazione di un circuito ad alta potenza e prima di eseguire la prima traccia, comprendere il layout. Questo è importante per le altre schede, ma è più cruciale per i PCB ad alta potenza.

Puoi prima suddividere la scheda in, diciamo, sezioni ad alta e bassa potenza. In questo modo è possibile avvicinare tutte le tracce ad alta potenza alla fonte di alimentazione.

· Calcolatore larghezza traccia

Nella progettazione di circuiti stampati, accertarsi di aver compreso la larghezza minima della traccia richiesta. Questo è essenziale, specialmente quando si gestiscono PCB ad alta potenza.

Le larghezze minime assolute dovrebbero essere raggiunte utilizzando la formula IOC-2221. La larghezza minima richiesta dovrebbe essere di circa 142 mil.

·Ricordarsi di utilizzare versamenti di rame

Indipendentemente dal tipo di scheda, è consigliabile utilizzare getti di rame quando si progettano tutte le reti di alimentazione. Nella progettazione di PCB ad alta potenza, assicurarsi che ogni rete di trasporto ad alta potenza sia composta da un getto.

I getti di rame saranno di grande importanza in quanto consentiranno un aumento della larghezza del rame, adattandoli alla scheda.

· Raddoppia i livelli

La cucitura di getti a doppio strato insieme utilizzando vias è una tecnica comunemente usata. Questo doppio strato crea efficacemente il doppio dell'area del rame all'interno della stessa area.

L'uso di questa tecnica porta a una maggiore opportunità di costruire circuiti di corrente. Ciò è reso possibile dalla sezione che blocca il ritorno del flusso di corrente.

·Rilievi termici

Questo aiuta principalmente il rame circostante a versare durante la saldatura.

Per ottenere ciò, dovresti avere meno rame per consentire alle correnti di fluire. Questa è una questione meno importante quando si progettano PCB standard.

Tuttavia, i vantaggi delle termiche oscurano ancora le carenze. Per le reti di alimentazione nei PCB ad alta potenza, utilizzare le termiche. Combina questo con connessioni solide.

Passo dopo passo come progettare PCB ad alta potenza

Interfaccia software di progettazione PCB

Passaggio 1: preparazione del materiale di base.

Prima che inizi il processo di fabbricazione, il laminato deve essere pulito a fondo.

Questa pre-pulizia è essenziale poiché le bobine di rame utilizzate nella progettazione di PCB ad alta potenza di solito hanno caratteristiche anti-tarnish. Questi sono solitamente fatti dai fornitori per offrire protezione contro l'ossidazione.

Passaggio 2: generazione del modello di circuito

Ci sono due tecniche principali che utilizzerai per raggiungere questo obiettivo nella progettazione di PCB ad alta potenza. Queste tecniche includono:

Serigrafia: questo è il metodo più preferito grazie alla sua capacità di produrre i modelli di circuito desiderati. Ciò può essere attribuito al fatto che è in grado di depositarsi accuratamente sulla superficie del laminato.

Photo Imaging: questa è la tecnica più antica mai utilizzata nella progettazione di PCB ad alta potenza. Tuttavia, è ancora un metodo comunemente usato per rappresentare tracce di circuiti su laminato.

Questa tecnica aiuta ad assicurarsi che la pellicola fotoresist secca che è composta dal circuito previsto sia appoggiata sul laminato.

Il materiale risultante è esposto alla luce UV. Di conseguenza, il motivo sulla fotomaschera viene trasferito al laminato.

Il film viene espulso chimicamente dal laminato. Questo lascia il laminato con i modelli di circuito previsti.

Passaggio 3: incisione del modello del circuito

Nella progettazione di PCB ad alta potenza, ciò si ottiene solitamente immergendo il laminato in un bagno di incisione.

In alternativa, possono essere spruzzati utilizzando una soluzione mordenzante appropriata. Per ottenere i risultati richiesti, l'incisione viene eseguita su entrambi i lati contemporaneamente.

Passaggio 4: processi di perforazione

Dopo l'incisione, la perforazione è il passaggio successivo. In questa fase vengono praticati fori, pad e vie.

Per ottenere fori precisi, dovrai assicurarti che gli strumenti di perforazione siano ad alta velocità. Utilizzare metodi di perforazione laser quando si creano fori ultra-piccoli.

Passaggio 5: placcatura a foro passante

Nella progettazione di PCB ad alta potenza, questo è un passaggio che deve essere gestito con molta cura e precisione. Dopo aver praticato i fori desiderati, in essi viene depositato del rame.

A differenza di altri circuiti stampati, questo viene fatto in grandi quantità e reso più spesso. Vengono quindi placcati chimicamente. Il risultato è la formazione di interconnessioni elettriche attraverso gli strati.

Fase 6: Applicazione di Cover lay o Covercoat

La protezione di entrambi i lati della scheda nel design ad alta potenza è essenziale. Ciò può essere ottenuto applicando una copertura.

L'importanza di questo è la fornitura di protezione da ambienti ostili. Questo è essenziale per i PCB ad alta potenza poiché sono soggetti a temperature fluttuanti. Questa copertura protegge anche da agenti chimici e solventi aggressivi.

Il film di poliimmide rinforzato con un adesivo è il materiale più comunemente usato come copertura. La serigrafia permette di imprimere la copertura stesa sulla superficie.

Utilizzando l'esposizione ai raggi UV, si ottiene la polimerizzazione. Applicare calore e pressione controllati durante la laminazione degli strati di copertura.

C'è una notevole differenza tra i materiali di copertura e i rivestimenti. Cover lay è un film laminato mentre covercoat si riferisce a materiali che possono essere applicati direttamente sulla superficie del supporto.

Ci sono molti fattori che determinano il tipo di rivestimento. Includono il metodo utilizzato nel processo di produzione, i materiali utilizzati e l'area di applicazione.

Entrambi i cappotti sono essenziali per aumentare l'integrità elettrica dell'intero assieme.

Passaggio 7: test e verifica elettrici

C'è una serie di test elettrici che la scheda viene sottoposta. Esamina fattori come le prestazioni. Sarà inoltre necessario valutare la qualità utilizzando le specifiche di progettazione come soglia.

Fabbricazione di processi PCB ad alta potenza

La corretta fabbricazione della progettazione di PCB ad alta potenza è fondamentale in quanto determina le prestazioni del dispositivo in cui verrà utilizzato il PCB.

È necessario prima trovare un prototipo del design prima di avviare la produzione.

È inoltre necessario utilizzare i materiali corretti nella fabbricazione di PCB ad alta potenza. Inoltre, ci sono alcune serie precauzioni da prendere durante la fabbricazione.

Prototipazione PCB ad alta potenza

Le applicazioni molto sensibili richiedono la progettazione di PCB ad alta potenza. Questi dispositivi sono utilizzati in diversi settori come quello aerospaziale e militare.

È quindi probabile che un difetto operativo nella progettazione del PCB ad alta potenza provochi incidenti mortali.

Ciò rende la prototipazione un aspetto essenziale della produzione che può scoraggiare efficacemente il fallimento. Esaminiamo brevemente il processo di prototipazione.

Il primo passo coinvolto nella prototipazione è elaborare il design del PCB ad alta potenza previsto.

Ci sono vari Software di progettazione PCB opzioni che possono essere utilizzate per raggiungere questo obiettivo. Questi includono ORCADINGLESE CAD o KICAD.

Software di progettazione PCB

Si esegue quindi un controllo preliminare per valutare se ci sono difetti nella scheda.

Ciò è stabilito facendo riferimento al progetto schematico. Il progetto schematico descrive anche le dimensioni previste del pannello e della griglia.

Dovresti convertire il progetto schematico in una netlist. Questo è importante in quanto sarà essenziale per condurre i controlli durante tutto il processo.

Il passo successivo è quello di elaborare una distinta base.

Normalmente, la distinta base elenca e descrive i materiali e i componenti che utilizzerai durante la produzione del PCB ad alta potenza. Serve come punto di riferimento poiché i dettagli estesi dei componenti sono inerenti a questo elenco.

BUONA

Il percorso viene quindi progettato attraverso le tracce. Questo funziona in modo efficace per collegare tutti gli elementi nella progettazione di PCB ad alta potenza.

Per un funzionamento efficace della scheda, è essenziale valutare continuamente il progetto prima di spostare l'attenzione sulla fase di fabbricazione.

Uno dei problemi principali da affrontare, in particolare nella progettazione di PCB ad alta potenza, sono le incongruenze termiche. Se questo non viene affrontato in modo efficace, allora c'è la probabilità di temperature imprevedibili.

È quindi possibile passare alla creazione del film fotografico. Usa un plotter per ogni livello e la maschera di saldatura della scheda.

Successivamente, stampa gli strati interni.

In questo passaggio, puoi applicare il materiale del substrato con il rame.

Nei PCB ad alta potenza, lo spessore dello strato di rame dovrebbe essere di almeno 2 once. Ciò si ottiene pre-incollando il rame al substrato. Di conseguenza, viene applicato uno strato di fotoresist.

È quindi necessario allineare e praticare fori di registrazione precisi. Questo è essenziale poiché è impossibile correggere gli strati interni dopo la fusione degli strati. Quindi, unisci gli strati.

Ora puoi procedere con la perforazione dei fori.

Questi trapani sono quelli che verranno utilizzati per montare i componenti previsti. Questo dovrebbe essere fatto con precisione. È possibile utilizzare un localizzatore di raggi X per ottenere le posizioni dei fori corrette.

Successivamente, depositare uno strato di rame sulla superficie del pannello. Questo processo è controllato dai computer.

L'imaging della posa esterna è il passo successivo nel processo di prototipazione. Aggiungi uno strato di fotoresist. Il fotoresist funziona in modo efficace per assicurarsi che le parti mirate della scheda siano ricoperte da depositi di rame.

La stagnatura viene quindi eseguita per proteggere il rame. Nella fase di incisione finale, puoi usare soluzioni chimiche per lavare via il rame in eccesso.

È quindi possibile applicare la maschera di saldatura utilizzando inchiostro epossidico per maschera di saldatura, quindi esporre alla luce UV per indurire la pellicola. Le parti non temprate vengono quindi rimosse.

Ora procedi con l'applicazione di una finitura superficiale. In questo, viene depositato più intreccio. Ciò garantisce che i cuscinetti siano uniformi.

Procedere all'applicazione della serigrafia sulla superficie del design PCB ad alta potenza. Fallo usando la scrittura a getto d'inchiostro. Ottenere un PCB ad alta potenza dal pannello.

Attacca tutti i componenti sulla scheda. Applicare pasta saldante sulla scheda. Questo si mescolerà con il flusso. La saldatura si scioglie e poi si lega alla superficie del PCB.

Scegli e posiziona i componenti a montaggio superficiale. Puoi ricorrere a una macchina pick and place o condurre SMD.

Il prossimo passo è ripassare la saldatura. Ciò si ottiene inserendo la scheda PCB ad alta potenza in un forno di riflusso. I riscaldatori sciolgono la saldatura che si trova nella pasta saldante.

Dopo il raffreddamento, la saldatura fusa si solidifica. Gli SMD vengono quindi collegati alla scheda in modo permanente.

È quindi possibile procedere all'ispezione della scheda come misura di controllo della qualità. Questo perché questa saldatura può compromettere la qualità della connessione. Esiste la possibilità di cortocircuiti elettrici se questo non viene verificato.

È quindi possibile procedere all'inserimento di componenti con foro passante. Esistono numerosi dispositivi ad alta potenza che necessitano di altri componenti oltre agli SMD.

Infine, eseguire un test di funzionalità del prototipo.

Dopo la prototipazione di PCB Rigid Flex: test del prototipo

Dopo aver prototipato il tuo progetto PCB ad alta potenza, la fase successiva è testarlo prima di implementarne la produzione completa.

Il test viene condotto in base al motivo per cui è stato prodotto. Dovresti assicurarti che non ci siano difetti di progettazione e identificare le aree che dovranno essere migliorate.

Se hai design diversi, esegui ciascuno di essi e fai un confronto sulle loro prestazioni.

Se ti capita di rilevare problemi durante i test, sarà necessario correggere il difetto o creare un nuovo prototipo.

Se le prestazioni del prototipo si rivelano efficaci, puoi procedere al lancio della produzione completa della scheda.

Materiale per circuiti stampati ad alta potenza

Quando si realizza un progetto PCB ad alta tensione, la prima preoccupazione dovrebbe essere la prestazione efficace in qualsiasi ambiente.

Dovresti anche considerare la capacità del progetto di gestire la sovratensione per tutta la sua durata. Puoi raggiungere questo obiettivo solo utilizzando i materiali corretti. Avrai bisogno dei seguenti materiali.

 Materiale PCB ad alta potenza – Foto per gentile concessione: Stack Exchange

·Materiale della scheda per PCB ad alta potenza

La scheda fornirà una base su cui si baseranno tutte le funzionalità del PCB. Dovrai prima considerare tutti i fattori nel design prima di effettuare un ordine per i materiali.

Qualità di rottura del dielettrico superiori sono essenziali per la tua scheda. Di solito si trova nel laminato FR4.

La resistenza a tutto tondo può quindi essere ottenuta dalla resina epossidica BT. Valuta se si adatta all'applicazione prevista poiché di solito ha pareti laterali robuste. Questi laminati possono essere costosi, ma sono sicuri di ottenere prestazioni elevate.

·Rame

Nella progettazione di PCB ad alta potenza, la prima considerazione dovrebbe essere il peso elevato e la capacità di sopportare correnti elevate e il conseguente stress meccanico. Queste sono le qualità che rendono preferibile il rame.

I materiali in rame utilizzati dovrebbero essere pesanti. Come minimo, dovrebbero essere 4-10 once.

In situazioni estreme, dovrebbe essere compreso tra 10-50 once. Questo vale per tutti i circuiti e materiali in rame.

·Resina e vetro

Questo non è un componente importante della progettazione PCB ad alta potenza. Tuttavia, sia la resina che il vetro influenzano la durata delle situazioni di alta tensione.

Per ottenere i migliori risultati dielettrici, assicurati che il contenuto di resina sulla tua scheda sia alto. Questo dovrebbe essere accoppiato con uno stile di vetro relativamente piccolo.

Trova l'opzione di materiali in grado di sopportare ambienti ad alta tensione e altri fattori ambientali. Elevati standard di isolamento devono essere accoppiati a materiali in grado di sopportare applicazioni ad alto vuoto e pressione.

Precauzioni nel processo di fabbricazione di PCB ad alta potenza

La prima precauzione che dovresti notare è che i fumi di saldatura hanno un alto contenuto di piombo, quindi non dovresti esporti ad esso.

Eseguire la saldatura all'interno di un'area chiusa. Questo è importante per evitare di rilasciare i fumi all'aria aperta.

In secondo luogo, durante il processo di fabbricazione, dovresti assicurarti che l'area chiusa in cui stai lavorando sia ben illuminata.

I componenti devono essere posizionati con precisione sulla scheda. Le modifiche minime hanno la capacità di provocare difetti per l'intera scheda.

Quando l'illuminazione è inadeguata, è probabile che si verifichino lesioni, comprese ustioni dovute al saldatore.

Macchina per la fabbricazione di PCB

È inoltre essenziale indossare guanti di sicurezza per le mani ogni volta che si esegue la fabbricazione. Le sostanze chimiche pericolose coinvolte devono essere maneggiate con cura per evitare che le sostanze chimiche brucino la pelle.

Assicurati di utilizzare il saldatore che raggiunge almeno i cento gradi. Senza prendere in considerazione queste precauzioni, la sicurezza del lavoratore è compromessa.

Una delle ultime fasi della fabbricazione e dell'assemblaggio di PCB ad alta potenza è l'ispezione e il test. Dovresti assumere uno specialista per aiutarti a farlo con successo se stai fabbricando da solo.

Inoltre, è possibile utilizzare apparecchiature portatili per i test.

Inoltre, quando si testa la progettazione di PCB ad alta potenza, assicurarsi che l'alimentazione e la tensione funzionino in modo appropriato. Assicurati di controllare i collegamenti prima di collegare il PCB all'alimentazione.

Se questi fattori non vengono presi in considerazione, c'è la probabilità di un cortocircuito.

Assicurati di utilizzare gli strumenti di ingegneria giusti nel processo di assemblaggio. Uno di questi strumenti è la cappa di scarico. Sarà fondamentale controllare mensilmente la cappa per assicurarsi che siano perfettamente funzionanti.

I produttori dovrebbero assicurarsi di formare regolarmente i propri dipendenti. Questa formazione dovrebbe indicare chiaramente i potenziali rischi.

I lavoratori dovrebbero sapere come gestire il lavoro. Dovrebbero anche essere incoraggiati a segnalare qualsiasi malattia emergente relativa al lavoro che stanno facendo.

Lasciare che i lavoratori indossino occhiali protettivi durante il periodo di lavoro. Ciò preverrà efficacemente le lesioni agli occhi che sono comunemente causate dai metalli coinvolti e dai fumi emessi durante il processo di incisione.

Questi lavoratori saranno infatti esposti a diverse sostanze chimiche durante la fabbricazione del progetto PCB ad alta potenza. Quando tali malattie vengono segnalate, possono essere facilmente gestite poiché la causa verrà identificata.

Ricorda che stai fabbricando PCB ad alta potenza. Pertanto, dovrai assicurarti che il rame utilizzato sia sufficientemente spesso. La mancata considerazione di questa considerazione renderà obsoleta la progettazione di PCB ad alta potenza.

Come fabbricare PCB ad alta potenza

La fabbricazione di alta potenza richiede un processo piuttosto simile a quello di altri PCB. Ho appena elencato i passaggi di seguito, poiché la maggior parte di essi è già stata spiegata come parte del processo di prototipazione.

Tuttavia, alla fine dell'elenco, discuteremo alcune considerazioni speciali che si applicano alla fabbricazione di PCB ad alta potenza.

Quindi questi sono i passaggi coinvolti

  • Stampa di strati interni
  • Allineamento dei livelli
  • Fori di perforazione
  • Placcatura in rame
  • Imaging dello strato esterno
  • Rame e stagnatura
  • Acquaforte finale
  • Applicazione della maschera di saldatura
  • Applicazione della finitura superficiale
  • Applicazione della serigrafia
  • Tagliere

Diamo quindi un'occhiata ad alcune considerazioni essenziali e speciali durante la fabbricazione di PCB ad alta potenza.

1. Costruzione di circuiti in rame pesante

Nella progettazione di PCB ad alta potenza, vengono utilizzati circuiti in rame pesanti. Questo di solito richiede tecniche di incisione speciali.

Progettazione PCB ad alta potenza chiavi in ​​mano

Le tecniche utilizzate per l'intrecciatura qui sono anche abbastanza diverse da quelle utilizzate per altri PCB. Utilizzare la placcatura ad alta velocità e l'incisione differenziale.

In passato, le qualità di rame pesante non potevano formare linee rette. Tuttavia, nel recente passato, questo problema è stato affrontato combinando l'intreccio e l'acquaforte.

Quando si placca un circuito in rame pesante, è possibile procedere ad aumentare lo spessore della scheda. Puoi anche mescolare il rame pesante con le caratteristiche standard che si trovano sulla scheda singola.

Questo è anche indicato come un collegamento di alimentazione. Ciò si tradurrà in una serie di vantaggi, tra cui un numero ridotto di strati. Anche l'energia sarà distribuita in modo efficiente.

Ciò consentirà anche di incorporare sia circuiti ad alta corrente che circuiti di controllo sulla scheda. Inoltre, questo ti dà una semplice struttura della scheda.

Un altro vantaggio che ti renderai conto è che ai circuiti standard puoi collegare facilmente le caratteristiche in rame.

2. Capacità di carico attuale e aumento della temperatura

Stimare le correnti massime che possono essere facilmente trasportate da una traccia. Questo può essere stabilito scoprendo un modo attraverso il quale è possibile stimare l'aumento del calore. Questo è associato alle correnti che applichi.

La situazione più desiderabile è quella in cui si raggiunge una temperatura di esercizio stabile. In questo, la velocità di riscaldamento è uguale alla velocità di raffreddamento. Sei a posto quando il tuo circuito può resistere a temperature fino a 100°C.

3. Forza e sopravvivenza del circuito

È possibile scegliere tra una serie di materiali dielettrici. Questi includono FR4, che ha una temperatura di esercizio fino a 130°C. Un altro materiale dielettrico è la poliimmide ad alta temperatura, che può funzionare a temperature fino a 250°C.

Temperature più elevate richiedono l'uso di materiali esotici per consentire loro di sopravvivere alle condizioni estreme.

Diversi metodi possono essere utilizzati per testare e determinare l'integrità termica dei prodotti finiti. Uno di questi metodi è l'uso del test del ciclo termico.

Questo aiuta a controllare la resistenza dei circuiti durante il ciclo termico aria-aria. Questo ciclo è controllato da 25°C a 260°C.

Una maggiore resistenza può provocare la rottura dell'integrità elettrica a causa delle crepe presenti nel circuito di rame. Per questo test, assicurati di utilizzare una catena di 32 fori passanti placcati.

Questo perché sono considerati il ​​punto più debole all'interno del circuito, soprattutto quando sono soggetti a stress termico.

I circuiti in rame pesante di solito riducono o eliminano i guasti inerenti a queste schede. Questo perché i circuiti in rame possono diventare impermeabili nella fase delle sollecitazioni meccaniche che si verificano a seguito del ciclo termico.

4.Gestione termica

Il calore viene solitamente generato durante le operazioni dell'elettronica. Questo deve essere dissipato dalla sorgente e viene irradiato nell'ambiente esterno. In caso contrario, i componenti possono surriscaldarsi, causando guasti.

Il rame pesante può aiutare a ridurre il calore. Conduce il calore lontano dai componenti, riducendo drasticamente i tassi di guasto.

Impiegare dissipatori di calore per ottenere un'adeguata dissipazione del calore dalle fonti di calore. I dissipatori di calore dissiperanno ugualmente il calore lontano dalla fonte da cui viene generato. Questo viene fatto conducendo ed emettendo calore nell'ambiente.

La connessione viene effettuata utilizzando vie di rame con l'area con rame nudo su un lato della scheda.

I classici dissipatori di calore possono essere incollati sulla superficie di base in rame. Ciò si ottiene attraverso un adesivo termicamente conduttivo. In altri casi, sono rivettati o imbullonati.

Questi dissipatori di calore sono generalmente realizzati in rame o alluminio. I dissipatori di calore integrati vengono creati durante la produzione di PCB ad alta potenza. Questo non ha bisogno di assemblaggio aggiuntivo.

Con la tecnologia dei circuiti in rame consente l'aggiunta di dissipatori di rame spessi su qualsiasi parte delle superfici della scheda.

Processo di assemblaggio di circuiti stampati ad alta potenza

L'assemblaggio di PCB ad alta potenza ci porta al prodotto finale. Ciò comporta l'approvvigionamento di vari componenti da utilizzare nel PCB.

Ciò è possibile con un'elaborata tecnica di assemblaggio PCB.

 Assemblaggio PCB ad alta potenza

Componenti di approvvigionamento per PCB ad alta potenza

I componenti di progettazione PCB ad alta potenza sono le parti essenziali di cui avrai bisogno per il corretto funzionamento del tuo PCB.

Potresti non essere in grado di produrre tutti i componenti richiesti da solo. Questo ti lascia con la possibilità di esternalizzare.

Affinché tu possa reperire efficacemente i componenti di progettazione PCB ad alta potenza, prima crea la distinta base.

Questo ti fornirà un elenco completo di tutti i componenti di cui dovresti procurarti. Questo è anche uno strumento importante per mitigare le possibilità di omissioni.

Ora procedi alla ricerca dei componenti. Diversi rivenditori autorizzati producono questi componenti.

Puoi fare un'indagine di mercato esaminando le capacità di fatturato delle rispettive società.

Con altre considerazioni anche, come la possibilità di spedire i componenti, ti accontenterai del miglior produttore o fornitore.

Dopo aver considerato tutti questi fattori, sei sicuro di ottenere componenti che soddisferanno le tue esigenze.

Tecniche di assemblaggio PCB ad alta potenza

Ci sono due tecniche principali utilizzate nell'assemblaggio PCB:

  • Assemblaggio PCB automatizzato
  • Assemblaggio PCB manuale
  • La terza opzione è una combinazione delle due tecniche, chiamata assemblaggio PCB misto.

Assemblaggio PCB automatizzato

Nell'assemblaggio PCB automatizzato, vengono utilizzate macchine all'avanguardia per montare e saldare componenti PCB di alimentazione nella scheda. Una di queste macchine è la macchina pick and place.

Implica anche processi sofisticati come la saldatura a rifusione e l'applicazione di stampini di saldatura automatizzati.

Al termine del processo di assemblaggio, anche i metodi di ispezione coinvolti sono molto hi-tech. Includono l'ispezione ottica automatica (AOI) e l'uso di macchine per l'ispezione a raggi X.

A causa dell'elevata meccanizzazione totale del processo, è solitamente altamente efficiente e con difetti e incongruenze molto limitati.

Tuttavia, questo metodo non è perfettamente efficace da solo poiché i PCB ad alta potenza di solito hanno alcuni componenti che richiedono la saldatura manuale. Le schede con componenti a foro passante su entrambi i lati, ad esempio, necessitano di una saldatura manuale, in particolare sul secondo lato della scheda.

Assemblaggio PCB manuale

Come suggerisce il nome, questo metodo prevede l'inserimento manuale dei conduttori dei componenti del foro passante nei fori passanti. I componenti vengono quindi saldati manualmente o mediante saldatura ad onda.

In questo processo, una persona assembla uno o pochi componenti, quindi passa la scheda a un'altra persona, che assembla anche alcuni componenti. Il nastro trasportatore umano continua fino all'assemblaggio di tutti i componenti.

Il metodo di ispezione qui è puramente manuale, principalmente a seconda dell'esame visivo della scheda.

Questo metodo è solitamente molto lento. Porta anche a relativamente molti errori poiché gli esseri umani sono inclini all'errore. L'ispezione manuale non è mai perfetta e può portare all'immissione sul mercato di PCB di qualità inferiore.

Assemblaggio PCB misto

A causa di queste inadeguatezze dei due metodi puri, la tecnica più utilizzata nell'assemblaggio di PCB ad alta potenza è il metodo misto. Questo metodo combina i punti di forza delle due tecniche pure per ottenere i migliori risultati possibili.

La procedura per l'assemblaggio PCB misto ad alta potenza è la seguente:

Assemblaggio PCB ad alta potenza

Passo 1: Stencil di pasta per saldatura

Questo è il primo passo nell'assemblaggio del design PCB ad alta potenza. Implica l'applicazione di pasta saldante sulla scheda. Quindi si posiziona prima uno strato sottile di acciaio inossidabile sul PCB ad alta potenza.

Questo ti dà spazio per applicare pasta saldante sulle parti previste del design PCB ad alta potenza. Queste sono le parti su cui monterai i componenti.

La pasta saldante utilizzata è costituita da una sostanza grigiastra che contiene minuscole palline metalliche, chiamate solder. Mescolare la pasta saldante con un disossidante: questo aiuta a sciogliere e successivamente porta all'adesione superficiale.

Dovresti assicurarti di applicare la pasta saldante nei punti previsti con precisione. Per ottenere ciò, è possibile utilizzare un dispositivo meccanico. Ciò ti consentirà di mantenere in posizione il design del PCB ad alta potenza e lo stencil di saldatura.

Con l'aiuto di un applicatore, posizionare quantità precise di pasta saldante nelle aree predeterminate.

La macchina stende la pasta in modo uniforme sullo stencil. È quindi possibile procedere alla rimozione dello stencil. Le posizioni predeterminate verranno lasciate coperte dalla pasta saldante.

Passaggio 2: selezionare e posizionare

Dopo un'applicazione di pasta saldante di successo sul design PCB ad alta potenza, il processo di assemblaggio procede a una macchina pick and place.

In questa fase, un dispositivo robotico viene utilizzato per montare i componenti SMT sulla scheda PCB ad alta potenza.

Successivamente, saldare gli SMD sulla superficie della scheda.

Puoi farlo raccogliendo e posizionando a mano, cosa che in passato era molto popolare. Tuttavia, è meglio utilizzare una macchina, in quanto garantisce tempi di consegna più rapidi e non si affatica mai.

Con una presa a vuoto, la macchina posizionerà i componenti SMT sulla superficie del PCB ad alta potenza.

Quindi posizionare il PCB su un nastro trasportatore che lo sposta attraverso un forno. Questo scioglie la saldatura per consentirgli di collegare i componenti con la scheda.

Quindi, fai passare il PCB attraverso riscaldatori più freddi, dove il fuso si raffredda e si solidifica. Questo crea giunti di saldatura permanenti tra la scheda e i componenti.

Passaggio 3: ispezione e controllo di qualità

Dopo la saldatura dei componenti a montaggio superficiale sul PCB ad alta potenza, sottoporre la scheda a test di funzionalità.

I movimenti sul PCB durante il riflusso possono causare problemi di connettività. Ciò può causare cortocircuiti elettrici.

I metodi di ispezione a questo livello includono quanto segue.

Controlli manuali: è possibile condurre un'ispezione visiva dopo il processo di riflusso.

Questo metodo è fattibile solo nei casi in cui hai un piccolo numero di questi PCB da ispezionare. Il metodo è, tuttavia, inaffidabile quando si maneggia un gran numero di schede.

Inoltre, il secondo metodo sono le ispezioni ottiche automatiche. Questo è il metodo di ispezione preferito quando si gestisce un numero enorme di lotti PCB ad alta potenza.

La macchina applica telecamere ad alta potenza per valutare il PCB ad alta potenza.

Le telecamere sono posizionate strategicamente per visualizzare le connessioni a saldare. In effetti, le telecamere utilizzano diversi colori di luce per rappresentare la qualità della saldatura. Questo accade a una velocità relativamente alta.

Normalmente, queste capacità lo rendono più veloce, consentendo l'ispezione di molte schede in breve tempo.

Inoltre, il terzo metodo è l'ispezione a raggi X. Sebbene questo metodo non sia molto comune, è il più efficace per schede PCB multistrato complesse ad alta potenza.

Questo metodo offre allo spettatore l'opportunità di visualizzare i livelli inferiori. Di conseguenza, sarai in grado di rilevare potenziali difetti.

Il passo successivo è il collaudo delle parti. Questo viene fatto per garantire che tutte le parti funzionino come previsto. Le connessioni PCB ad alta potenza sono testate per accertarne la qualità.

Fallo regolarmente dopo aver eseguito il processo di riflusso. Ti aiuterà a identificare potenziali problemi che dovrai affrontare. Questo ti farà risparmiare tempo e lavoro.

Passo 4: inserimento del componente foro passante

In alcuni casi, alcuni progetti di PCB ad alta potenza hanno componenti che potrebbero non essere SMD. Questi sono i componenti placcati a foro passante (PTH).

I PTH sono fori placcati attraverso la scheda. Questo aiuta nel passaggio dei segnali da un lato all'altro del tabellone.

La pasta saldante non può aderire efficacemente ai fori, ma invece passa attraverso il foro. Ecco perché i cavi dei componenti sono il mezzo migliore per aiutare a far passare i segnali attraverso la scheda.

Ci sono molte tecniche che utilizzerai per saldare questi componenti al design PCB ad alta potenza.

La prima di queste tecniche è la saldatura manuale. Questo è un processo semplice. Puoi avere molte persone, ciascuna assegnata a un particolare componente, che posiziona e poi passa il tabellone a una persona diversa. In alternativa, una persona può posizionare tutti i componenti.

Il secondo metodo è la saldatura ad onda. Questo presenta una versione automatizzata della tecnica precedente che coinvolge una serie di processi.

Dopo aver posizionato un componente PTH in posizione, la scheda si sposta su un altro nastro trasportatore.

Questo fa passare la scheda attraverso un forno in cui il fondo della scheda viene lavato con saldatura fusa, applicandolo a tutti i cavi dei componenti. Questo è limitato ai PCB a lato singolo. Per i PCB a doppia faccia, i componenti del secondo lato avranno bisogno di saldatura manuale.

Passaggio 5: ispezione finale e test funzionale

Questo passaggio verifica la funzionalità della scheda. Il PCB ad alta potenza passa attraverso simulazioni simili alla funzione che svolgerà.

L'alimentazione e i segnali simulati vengono eseguiti attraverso il PCB ad alta potenza. Le caratteristiche elettriche sono testate mediante tester. Eventuali fluttuazioni nell'uscita del segnale di tensione e altri fattori sono un'indicazione di guasto.

Quando si verifica un errore, deciderai il passo successivo da compiere. Tutto dipenderà dagli standard stabiliti e dalla gravità dell'errore. I PCB ad alta potenza guasti possono essere migliorati o eliminati.

Smaltimento significa che dovrai ricominciare la procedura di montaggio. Ecco perché si consigliano vari test prima di raggiungere quest'ultima fase.

Trovare un produttore di PCB ad alta potenza

Produttore di PCB ad alta potenza

Esperienza e competenza

Il numero totale di anni di esperienza che un produttore ha lavorato informa la qualità del PCB ad alta potenza che può produrre. È probabile che i produttori esperti siano ben attrezzati a causa degli anni di servizio.

Questo informerà anche la qualità che l'esperto produrrà. Con competenza ed esperienza, sei sicuro di ottenere PCB ad alta potenza di alta qualità.

Capacità di produzione

Essendo un tipo speciale di PCB, non tutti i produttori di PCB realizzano PCB ad alta potenza. Molte aziende non dispongono degli impianti di produzione necessari. A volte mancano anche di manodopera adeguata.

Dovresti trovare un'azienda in grado di eseguire sia la prototipazione che la produzione. Pertanto, è imperativo identificare un produttore specializzato in questo tipo di PCB.

Supporto Tecnico

La competenza tecnica e la specializzazione del personale nella produzione di PCB ad alta potenza sono una qualità desiderabile. Ottenere un produttore con personale qualificato, accreditato ed esperto è essenziale.

Dopo la produzione, il produttore dovrebbe essere in grado di verificare se il PCB funziona come previsto.

Quando arrivano in questi casi, ti aiuteranno con intoppi e carenze esperti.

Costo PCB

I prezzi di mercato per la produzione di design PCB ad alta potenza sono accessibili dai siti Web di diversi produttori. È possibile confrontare i prezzi per determinare la fascia di costo di questi prodotti.

Con questa conoscenza, puoi valutare e negoziare i prezzi con i produttori.

I prezzi estremamente alti sarebbero un'indicazione di estorsione. Prezzi estremamente bassi dall'altra parte potrebbero essere un'indicazione di inadeguatezza, portando a una distinta base incompleta.

Imballaggio PCB ad alta potenza

In alcuni casi, i produttori vendono componenti di progettazione ad alta potenza in confezioni molto grandi di quelle richieste. Ogni cliente desidera ottenere un pacchetto di cui ha bisogno. Se non consideri questo, finirai per pagare ciò che non ti serve.

La spedizione di PCB ad alta potenza può essere complicata. Questo perché sono delicati e molto sensibili.

L'imballaggio dovrebbe quindi essere fatto con molta cura prima che i PCB ti vengano spediti. Cerca un produttore che fornisca servizi di spedizione per clienti come te. È probabile che tali produttori possano imballare i loro prodotti in ordine.

Fornisce un preventivo PCB più velocemente

Con esperienza e competenza, non può mai essere difficile quotare i costi più velocemente. I produttori con queste qualità possono elaborare la distinta base abbastanza presto e con precisione. Con questo, possono fornire la quotazione abbastanza velocemente.

Conclusione

Nel recente passato, i progetti di PCB ad alta potenza hanno guadagnato popolarità. Abbiamo discusso di questi PCB descrivendo in dettaglio i processi coinvolti nella loro fabbricazione.

Abbiamo esaminato ulteriormente le loro fasi di progettazione e identificato l'importanza della prototipazione dei PCB.

Con questa panoramica completa, ora sei nella posizione di prendere decisioni informate quando si tratta di questioni come l'approvvigionamento.

Puoi anche scegliere il miglior tipo di progettazione PCB ad alta potenza che ti offrirà le prestazioni ottimali richieste.