नई ऊर्जा वाहनों की विद्युत प्रणाली से लेकर, औद्योगिक स्वचालन में उच्च-शक्ति ड्राइव उपकरणों और डेटा केंद्रों में कुशल विद्युत मॉड्यूल तक, इन उपकरणों के स्थिर संचालन के पीछे, उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड एक महत्वपूर्ण सहायक भूमिका निभाते हैं। नीचे, हम उच्च धारा वाले मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों की प्रासंगिक सामग्री के बारे में विस्तार से जानेंगे।
उच्च धारा मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड के लक्षण
उच्च धारा वाले मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड और साधारण मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतर उनकी मजबूत धारा वहन क्षमता है। सामान्य मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों पर तांबे की पन्नी की मोटाई आमतौर पर 1 औंस होती है, जबकि उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों पर तांबे की पन्नी की मोटाई आमतौर पर 2 औंस से शुरू होती है और 20 औंस तक भी पहुंच सकती है। उदाहरण के तौर पर सामान्य 2{6}औंस तांबे की पन्नी को लेते हुए, इसका क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र काफी बढ़ गया है, जिससे प्रति इकाई क्षेत्र से अधिक धारा प्रवाहित हो सकती है। आईपीसी-2152 मानक के अनुसार, विशिष्ट तापमान वृद्धि स्थितियों के तहत, तांबे की पन्नी की वर्तमान वहन क्षमता इसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र से निकटता से संबंधित है। मोटी तांबे की पन्नी प्रभावी ढंग से वर्तमान घनत्व को कम कर सकती है, सर्किट हीटिंग को कम कर सकती है और स्थिर सर्किट संचालन सुनिश्चित कर सकती है।
उच्च ताप अपव्यय प्रदर्शन भी उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। जब उच्च धारा गुजरती है, तो सर्किट अनिवार्य रूप से गर्मी उत्पन्न करता है। यदि इसे समय पर नष्ट नहीं किया जा सकता है, तो इससे उच्च घटक तापमान, प्रदर्शन में कमी और यहां तक कि क्षति भी हो सकती है। उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड अक्सर उच्च थर्मल चालकता सामग्री का उपयोग करते हैं, जैसे थर्मल चालकता में सुधार करने के लिए सब्सट्रेट में सिरेमिक फिलर्स जोड़ना, या एल्यूमीनियम सब्सट्रेट जैसे प्राकृतिक गर्मी अपव्यय लाभ वाली सामग्री का उपयोग करना। साथ ही, गर्मी अपव्यय संरचना को उचित रूप से डिजाइन करके, जैसे गर्मी अपव्यय छेद जोड़ना और बड़े क्षेत्र पर तांबा बिछाना, गर्मी को जल्दी से नष्ट करने और उपकरण के स्थिर ऑपरेटिंग तापमान को बनाए रखने के लिए कुशल गर्मी अपव्यय चैनलों का निर्माण किया जा सकता है।
मुख्य बिंदु डिज़ाइन करें
मार्ग लेआउट योजना
उच्च वर्तमान लाइनों के लेआउट को छोटे और सीधे के सिद्धांत का पालन करना चाहिए, वर्तमान संचरण पथों के झुकने को कम करना चाहिए, और लाइनों के प्रतिरोध और प्रेरण को कम करना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक पावर मॉड्यूल में, इनपुट से आउटपुट तक मुख्य करंट पथ को करंट के सुचारू प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए जितना संभव हो मोड़ और मोड़ से बचना चाहिए। उच्च वर्तमान सर्किट से छोटे सिग्नल सर्किट में हस्तक्षेप को रोकने और सिग्नल अखंडता सुनिश्चित करने के लिए सर्किट के विभिन्न वर्तमान स्तरों को उचित रूप से अलग किया जाना चाहिए।
कॉपर फ़ॉइल की मोटाई और लाइन की चौड़ाई की गणना
तांबे की पन्नी की मोटाई और लाइन की चौड़ाई की सटीक गणना महत्वपूर्ण है। वर्तमान ले जाने की आवश्यकताओं और सर्किट डिजाइन की स्वीकार्य तापमान वृद्धि के अनुसार, प्रासंगिक सूत्रों का उपयोग करके उचित मापदंडों की गणना की जा सकती है। यदि डिज़ाइन के लिए तापमान में 20 डिग्री से अधिक की वृद्धि और 10A की वर्तमान वहन क्षमता की आवश्यकता होती है, तो आवश्यक तांबे की पन्नी की मोटाई और लाइन की चौड़ाई को IPC{6}}2152 मानक डेटा के साथ सूत्र के संयोजन से प्राप्त किया जा सकता है। उच्च-शक्ति मोटर ड्राइव सर्किट में, मुख्य सर्किट वायरिंग अक्सर 2 औंस से अधिक की मोटाई के साथ तांबे की पन्नी का उपयोग करती है, और प्रतिरोध और गर्मी उत्पादन को कम करने के लिए लाइन की चौड़ाई को तदनुसार चौड़ा किया जाएगा।
छेद के माध्यम से डिज़ाइन
विअस, सर्किट की विभिन्न परतों को जोड़ने वाले चैनल के रूप में, उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों के डिजाइन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। घना थ्रू एरे बनाने और ऊर्ध्वाधर वर्तमान संचरण क्षमता में सुधार करने के लिए थ्रू छेदों की संख्या बढ़ाना और उन्हें उचित रूप से वितरित करना आवश्यक है। साथ ही, सुनिश्चित करें कि वाया की तांबे की परत की मोटाई पर्याप्त है, छेद की दीवार को उच्च धारा के तहत जलने से रोकने के लिए आम तौर पर 25 μ मीटर से अधिक या उसके बराबर तांबे की मोटाई की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, बहु-परत उच्च धारा वाले मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों में, बड़ी संख्या में छिद्रों के माध्यम से चढ़ाए गए तांबे को केंद्रित गर्मी उत्पादन के साथ बिजली घटकों के नीचे सघन रूप से व्यवस्थित किया जाता है ताकि गर्मी को जल्दी से अन्य परतों तक पहुंचाया जा सके और गर्मी अपव्यय को बढ़ाया जा सके।
विनिर्माण प्रक्रिया
मोटी तांबे की पन्नी का लेमिनेशन
उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों के निर्माण में सबसे पहले मोटी तांबे की पन्नी के लेमिनेशन की चुनौती का सामना करना पड़ता है। तांबे की पन्नी की मोटाई के कारण, बुलबुले या प्रदूषण जैसे दोषों के बिना, तांबे की पन्नी और सब्सट्रेट के बीच एक मजबूत बंधन सुनिश्चित करने के लिए इसे सब्सट्रेट पर दबाते समय तापमान, दबाव और समय मापदंडों के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। उन्नत वैक्यूम बॉन्डिंग तकनीक बॉन्डिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करने, बहुत छोटी सहनशीलता सीमा के भीतर मध्यम मोटाई की एकरूपता को नियंत्रित करने और सर्किट बोर्ड के समग्र प्रदर्शन में सुधार करने के लिए बॉन्डिंग प्रक्रिया के दौरान हवा निकाल सकती है।
गहरा छेद इलेक्ट्रोप्लेटिंग
विअस की अच्छी चालकता सुनिश्चित करने के लिए डीप होल इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया महत्वपूर्ण है। मोटे तांबे की पन्नी वाले सर्किट बोर्डों के गहरे छिद्रों में तांबे की परत की एकरूपता और मोटाई सुनिश्चित करना पारंपरिक इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया में मुश्किल है। डीप होल इलेक्ट्रोप्लेटिंग तकनीक प्लेटिंग समाधान सूत्र, वर्तमान वितरण विधि इत्यादि को अनुकूलित करके छेद की दीवार पर एक समान तांबा चढ़ाना प्राप्त करती है, यह सुनिश्चित करती है कि छेद की तांबे की मोटाई उच्च वर्तमान ले जाने की क्षमता की आवश्यकताओं को पूरा करती है और छेद के माध्यम से वर्तमान संचरण के लिए बाधा बनने से बचती है।
आवेदन क्षेत्र
नई ऊर्जा वाहन
नई ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में, उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों का व्यापक रूप से कार चार्जर और डीसी - डीसी कनवर्टर्स जैसे प्रमुख घटकों में उपयोग किया जाता है। ओबीसी बैटरी को चार्ज करने के लिए एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है। ऑपरेशन के दौरान, करंट अधिक होता है, और मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड का उच्च करंट वहन और गर्मी अपव्यय प्रदर्शन चार्जिंग दक्षता और सुरक्षा सुनिश्चित करता है; डीसी-डीसी कन्वर्टर्स विभिन्न वोल्टेज स्तरों का पावर रूपांतरण प्राप्त करते हैं, और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रिकल सिस्टम के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करते हुए, करंट को स्थिर रूप से प्रसारित करने के लिए उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्डों पर भी भरोसा करते हैं।
औद्योगिक स्वचालन
औद्योगिक स्वचालन में उच्च शक्ति सर्वो ड्राइव, आवृत्ति कनवर्टर्स और अन्य उपकरणों को मोटर संचालन के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड स्थिर विद्युत संचरण प्रदान करते हैं। सर्वो ड्राइव में, उच्च धारा मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड पावर मॉड्यूल और नियंत्रण सर्किट को जोड़ता है, कुशलतापूर्वक उच्च धारा संचारित करता है, आदेशों के लिए मोटर की तेज़ प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है, सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है, और औद्योगिक उत्पादन की उच्च परिशुद्धता और उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करता है।
बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरण
पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जैसे फोटोवोल्टिक इनवर्टर, यूपीएस अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई आदि में उच्च {{1}पावर ऊर्जा रूपांतरण और ट्रांसमिशन शामिल होता है। फोटोवोल्टिक इनवर्टर सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करते हैं और इसे पावर ग्रिड में एकीकृत करते हैं। उच्च धारा वाले मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड उन्हें उच्च धाराओं को कुशलतापूर्वक संभालने और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में सुधार करने में मदद करते हैं; यूपीएस बिजली कटौती के दौरान उपकरणों को आपातकालीन बिजली प्रदान करता है, और उच्च वर्तमान मुद्रित सर्किट बोर्ड बोर्ड उच्च भार के तहत स्थिर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करता है, जिससे महत्वपूर्ण उपकरणों का निरंतर संचालन सुनिश्चित होता है।