신에너지 차량의 전원 시스템부터 산업 자동화의 고전력 구동 장치, 데이터 센터의 효율적인 전력 모듈에 이르기까지, 이러한 장치의 안정적인 작동 뒤에는 고전류 인쇄 회로 기판 기판이 중요한 지원 역할을 합니다. 아래에서는 고전류 인쇄 회로 기판 관련 내용을 살펴 보겠습니다.
고전류 인쇄 회로 기판의 특성
고전류 인쇄 회로 기판 기판과 일반 인쇄 회로 기판 기판의 가장 중요한 차이점은 강력한 전류 전달 용량입니다. 일반 인쇄 회로 기판의 동박 두께는 일반적으로 1온스인 반면, 고전류 인쇄 회로 기판의 동박 두께는 일반적으로 2온스에서 시작하여 20온스에 달할 수도 있습니다. 일반적인 2-온스 구리박을 예로 들면, 단면적이 크게 증가하여 단위 면적당 더 많은 전류가 통과할 수 있습니다. IPC-2152 표준에 따르면 특정 온도 상승 조건에서 구리박의 전류 전달 용량은 단면적과 밀접한 관련이 있습니다. 두꺼운 구리 호일은 전류 밀도를 효과적으로 줄이고 회로 가열을 최소화하며 안정적인 회로 작동을 보장합니다.
높은 방열 성능은 고전류 인쇄 회로 기판의 중요한 특성이기도 합니다. 높은 전류가 흐르면 회로에서는 필연적으로 열이 발생합니다. 적시에 소멸되지 않으면 부품 온도가 높아지고 성능이 저하되며 심지어 손상될 수도 있습니다. 고전류 인쇄 회로 기판 기판은 열 전도성을 향상시키기 위해 기판에 세라믹 필러를 추가하거나 알루미늄 기판과 같이 자연적인 방열 이점이 있는 재료를 사용하는 등 열 전도성이 높은 재료를 사용하는 경우가 많습니다. 동시에, 방열 구멍을 추가하고 넓은 면적에 구리를 배치하는 등 방열 구조를 합리적으로 설계함으로써 효율적인 방열 채널을 구성하여 열을 빠르게 방출하고 장비의 안정적인 작동 온도를 유지할 수 있습니다.
디자인 포인트
경로 레이아웃 계획
고전류 라인의 레이아웃은 짧고 직선적인 원칙을 따라야 하며 전류 전송 경로의 구부러짐을 줄이고 라인의 저항과 인덕턴스를 낮춰야 합니다. 예를 들어, 파워 모듈의 경우 입력에서 출력까지의 주 전류 경로는 전류의 원활한 흐름을 보장하기 위해 가능한 한 비틀림을 피해야 합니다. 고전류 회로에서 소신호 회로까지의 간섭을 방지하고 신호 무결성을 보장하려면 회로의 다양한 전류 레벨을 합리적으로 분리해야 합니다.
동박 두께 및 선폭 계산
동박 두께와 선폭을 정확하게 계산하는 것이 중요합니다. 회로 설계의 전류 전달 요구 사항 및 허용 가능한 온도 상승에 따라 관련 공식을 사용하여 적절한 매개변수를 계산할 수 있습니다. 설계에 20도 이하의 온도 상승과 10A의 전류 운반 용량이 필요한 경우 공식을 IPC-2152 표준 데이터와 결합하여 필요한 동박 두께와 선폭을 얻을 수 있습니다. 고전력 모터 구동 회로에서 주 회로 배선은 두께가 2온스 이상인 구리 호일을 사용하는 경우가 많으며 이에 따라 선폭이 넓어져 저항과 발열이 줄어듭니다.
스루홀 디자인
회로의 여러 레이어를 연결하는 채널인 비아는 고전류 인쇄 회로 기판 설계에 특히 중요합니다. 조밀한 비아 어레이를 형성하고 수직 전류 전달 능력을 향상시키기 위해서는 비아 홀 수를 늘리고 합리적으로 분포시키는 것이 필요합니다. 동시에, 비아의 구리 도금 두께가 충분한지 확인하십시오. 일반적으로 고전류에서 홀 벽이 소손되는 것을 방지하려면 25μm 이상의 구리 두께가 필요합니다. 예를 들어, 다층- 고전류 인쇄회로기판 기판에서는 발열이 집중된 전원 부품 아래에 다수의 구리 도금 스루홀을 촘촘하게 배열하여 열을 다른 층으로 빠르게 전달하고 방열을 강화합니다.
제조 공정
두꺼운 동박 적층
고전류 인쇄 회로 기판 제조에서는 먼저 두꺼운 동박 적층 문제에 직면합니다. 구리 호일의 두께로 인해 기포나 박리와 같은 결함 없이 구리 호일과 기판 사이의 긴밀한 결합을 보장하기 위해 기판에 압착할 때 온도, 압력 및 시간 매개변수의 정밀한 제어가 필요합니다. 고급 진공 접합 기술은 접합 과정에서 공기를 추출하여 접합 품질을 보장하고 매우 작은 공차 범위 내에서 중간 두께의 균일성을 제어하며 회로 기판의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
심공 전기도금
깊은 홀 전기도금 공정은 비아의 우수한 전도성을 보장하는 데 중요합니다. 전통적인 전기도금 공정은 두꺼운 동박 회로 기판의 깊은 구멍에 동도금의 균일성과 두께를 보장하는 것이 어렵습니다. 심공 전기도금 기술은 도금 용액 공식, 전류 분배 방법 등을 최적화하여 구멍 벽에 균일한 구리 도금을 달성하여 구멍의 구리 두께가 높은 전류 전달 용량 요구 사항을 충족하고 관통 구멍이 전류 전송에 병목 현상이 되는 것을 방지합니다.
응용 분야
새로운 에너지 차량
신에너지 자동차 분야에서 고전류 인쇄회로기판은 자동차 충전기, DC{0}}DC 컨버터 등 핵심 부품에 널리 사용됩니다. OBC는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 배터리를 충전하는 역할을 담당합니다. 작동 중에는 전류가 높으며 인쇄 회로 기판의 높은 전류 전달 및 방열 성능으로 충전 효율성과 안전성이 보장됩니다. DC-DC 컨버터는 다양한 전압 레벨의 전력 변환을 달성하고 고전류 인쇄 회로 기판을 사용하여 전류를 안정적으로 전송함으로써 자동차 전기 시스템의 안정적인 작동을 보장합니다.
산업 자동화
산업 자동화에 사용되는 고전력 서보 드라이브, 주파수 변환기 및 기타 장비는 안정적인 전력 전송을 제공하는 고전류 인쇄 회로 기판을 사용하여 모터 작동을 정밀하게 제어해야 합니다. 서보 드라이브에서 고전류 인쇄 회로 기판은 전원 모듈과 제어 회로를 연결하여 고전류를 효율적으로 전송하고 명령에 대한 모터의 빠른 응답을 보장하고 정밀한 제어를 달성하며 산업 생산의 높은-정밀도 및 높은 신뢰성 요구 사항을 충족합니다.
전력 전자 장비
광전지 인버터, UPS 무정전 전원 공급 장치 등과 같은 전력 전자 장치에는 고전력 에너지 변환 및 전송이 포함됩니다.- 태양광 인버터는 태양광 패널에서 생성된 직류를 교류로 변환하여 전력망에 통합합니다. 고전류 인쇄 회로 기판은 고전류를 효율적으로 처리하고 에너지 변환 효율을 향상시키는 데 도움이 됩니다. UPS는 정전 시 장비에 비상 전원을 공급하고, 고전류 인쇄 회로 기판은 고부하에서도 안정적인 전원 공급을 보장하여 중요 장비의 지속적인 작동을 보장합니다.