PCB Tecnico - Processo di produzione PCB e migliorare l'affidabilità termica?

1. Progettare il diagramma schematico secondo la funzione del circuito. La progettazione dello schema schematico si basa principalmente sulle prestazioni elettriche di ogni componente e sulla costruzione ragionevole in base alle esigenze. Attraverso il diagramma, le funzioni importanti del circuito stampato PCB e la relazione tra i vari componenti possono essere riflesse accuratamente. La progettazione dello schema schematico è il primo passo nel processo di produzione del PCB ed è anche un passo molto importante. Di solito il software utilizzato per la progettazione degli schemi dei circuiti è PROTEl.

2. Una volta completata la progettazione schematica, ogni componente deve essere confezionato tramite PROTEL per generare e realizzare la griglia con lo stesso aspetto e dimensione. Dopo che il pacchetto componente è stato modificato, eseguire Modifica/Imposta preferenze/pin 1 per impostare il punto di riferimento del pacchetto al primo pin. Quindi eseguire il controllo Report/Component Rule per impostare tutte le regole da controllare, e OK. A questo punto, il pacchetto è stabilito.

3. Formalmente generare PCB. Dopo la generazione della rete, la posizione di ogni componente deve essere posizionata in base alle dimensioni del pannello PCB. Quando lo posiziona, è necessario assicurarsi che i cavi di ogni componente non si incrociano. Una volta completato il posizionamento dei componenti, viene infine eseguito un controllo DRC per eliminare gli errori di attraversamento del perno o del cavo durante il cablaggio di ciascun componente. Dopo che tutti gli errori sono stati eliminati, viene completato un processo completo di progettazione PCB.

4. Utilizzare carta di carbonio speciale per stampare il diagramma PCB progettato attraverso una stampante a getto d'inchiostro, e quindi premere il lato del diagramma del circuito stampato contro la piastra di rame, e infine metterlo sullo scambiatore di calore per la stampa a caldo. La carta di carbonio viene stampata ad alta temperatura. L'inchiostro sul diagramma del circuito è incollato alla piastra di rame.

5. Board making. Preparare la soluzione, mescolare acido solforico e perossido di idrogeno in un rapporto di 3: 1, quindi mettere la piastra di rame contenente macchie di inchiostro in esso, attendere circa tre o quattro minuti, attendere fino a quando tutta la piastra di rame tranne le macchie di inchiostro sono corrose, quindi rimuovere la piastra di rame e quindi risciacquare la soluzione con acqua pulita.

6. Punch holes. Utilizzare un trapano per perforare fori sulla piastra di rame dove sono necessari fori. Dopo il completamento, introdurre ogni componente abbinato in due o più perni dal retro della piastra di rame e quindi utilizzare uno strumento di saldatura per saldare i componenti alla piastra di rame. 7. Dopo il lavoro di saldatura è completato, condurre un test completo dell'intero circuito stampato. Se si verifica un problema durante il test, è necessario determinare la posizione del problema attraverso il diagramma schematico progettato nel primo passaggio e quindi rivendere o sostituire i componenti. Quando la prova passa con successo, l'intero circuito stampato è completato.

Come migliorare l'affidabilità termica dei circuiti stampati PCB?

In circostanze normali, la distribuzione di fogli di rame su un circuito stampato PCB è molto complicata e difficile da modellare con precisione. Pertanto, la forma del cablaggio deve essere semplificata durante la modellazione e i componenti elettronici sul circuito stampato modello ANSYS che sono vicini al circuito stampato effettivo possono anche essere simulati mediante modellazione semplificata, come tubi MOS, blocchi di circuito integrati, ecc.

Analisi termica

L'analisi termica nell'elaborazione SMD può aiutare i progettisti a determinare le prestazioni elettriche dei componenti sui circuiti stampati PCB e aiutare i progettisti a determinare se componenti o circuiti stampati bruceranno a causa delle alte temperature. La semplice analisi termica calcola solo la temperatura media del circuito stampato, e quella complicata ha bisogno di stabilire un modello transitorio del dispositivo elettronico con schede multiple. L'accuratezza dell'analisi termica dipende in ultima analisi dalla precisione del consumo energetico dei componenti fornita dal progettista del circuito stampato.

In molte applicazioni, peso e dimensioni fisiche sono molto importanti. Se il consumo energetico effettivo del componente è piccolo, il fattore di sicurezza del progetto può essere troppo alto, in modo che il design del circuito stampato utilizza il valore di consumo energetico del componente che non corrisponde alla realtà o è troppo conservativo. Eseguire analisi termica. Il contrario (e più grave) è che il fattore di sicurezza termica è progettato per essere troppo basso, cioè la temperatura del componente durante il funzionamento effettivo è superiore a quella prevista dall'analista. Tali problemi richiedono generalmente l'installazione di dissipatori di calore o ventilatori al circuito stampato. Raffreddare per risolverlo. Questi accessori esterni aumentano il costo e prolungano il tempo **. L'aggiunta di una ventola nel design porterà anche fattori instabili all'affidabilità. Pertanto, il circuito stampato adotta principalmente metodi di raffreddamento attivi piuttosto che passivi (come convezione naturale, conduzione e calore di radiazione).

Modellazione semplificata dei circuiti stampati

Prima della modellazione, analizzare i principali componenti di riscaldamento nel circuito stampato PCB, come tubi MOS e blocchi di circuiti integrati, ecc Questi componenti convertono la maggior parte della perdita di potenza in calore durante il funzionamento. Pertanto, questi dispositivi devono essere considerati durante la modellazione.

Inoltre, considerare il foglio di rame rivestito sul substrato del circuito stampato come un filo. Non solo svolgono un ruolo nella conduzione dell'elettricità nella progettazione, ma svolgono anche un ruolo nella conduzione del calore. La loro conducibilità termica e l'area di trasferimento del calore sono relativamente grandi. Il circuito stampato è una parte indispensabile del circuito elettronico. La sua struttura è fatta di substrato di resina epossidica. È composto da un foglio di rame rivestito come un filo. Lo spessore del substrato di resina epossidica è di 4 mm e lo spessore del foglio di rame è di 0,1 mm. La conducibilità termica del rame è di 400W/(m°C), mentre la conducibilità termica dell'epossidica è di soli 0,276W/(m°C). Sebbene il foglio di rame aggiunto sia molto sottile e sottile, ha un forte effetto guida sul calore, quindi non può essere ignorato nella modellazione.