Rancangan Elektronik - Asas desain dan penghasilan PCB inti logam

PCB utama logam tidak terlalu umum dalam produk konsumen, tetapi mereka berjumlah dalam industri, aerospace, sistem pencahayaan, elektronik kuasa, dan medan lain yang memerlukan kepercayaan tinggi. Sistem kuasa tinggi menghasilkan banyak panas, dan panas perlu dibuang dengan cepat untuk mencegah kegagalan komponen. Dengan cara yang sama, sistem tenaga rendah mungkin terkena panas tinggi, dan panas perlu dibuang dengan cepat untuk mencegah kerosakan pada papan sirkuit dan komponen. Rancangan PCB utama logam (termasuk DFM) mengikut banyak peraturan rancangan as as yang sama dengan PCB biasa pada FR4. Jika anda ingin merancang produk baru di mana-mana kawasan di atas, anda mungkin perlu menggunakan papan inti logam untuk mengawal suhu. Dalam artikel ini, saya akan memperkenalkan secara singkat struktur inti logam PCB dan beberapa titik desain penting untuk dipertimbangkan sebelum merancang untuk menggunakan desain inti logam PCB. Papan-papan ini membawa keperluan pembuatan istimewa, tetapi syarikat desain yang sesuai boleh membantu memenuhi keperluan ini dan memastikan PCB boleh dihasilkan dalam mass a. Aplikasi PCB utama logam desain PCB utama logam boleh mencari tempat mereka dalam hampir mana-mana aplikasi yang menghasilkan banyak panas apabila peranti berjalan. Plat ini bukan pengganti ideal untuk keramik kerana ia adalah pilihan yang lebih rendah, dan ia menyediakan konduktiviti panas yang lebih tinggi untuk menghapuskan panas dari komponen penting. Mereka sering menjadi titik permulaan bila mencari papan sirkuit untuk sistem dengan kemampuan penyebaran panas yang kuat. Beberapa aplikasi PCB inti logam termasuk:LED unit pencahayaan: biasanya papan dengan LED kuasa tinggi dihasilkan pada PCB inti logam. Papan ini menyediakan pangkalan kuat untuk LED kuasa tinggi (SMD dan lubang) semasa menyebar panas tinggi ke papan inti logam. Perubahan dan pengurusan kuasa: kenderaan hibrid, peralatan industri, peralatan telekomunikasi stesen asas dan sistem distribusi kuasa bandar semua berfungsi dengan kuasa tinggi. Dalam medan ini, PCB inti logam adalah biasa. Peralatan tenaga matahari: Peralatan tenaga matahari perlu terutama kasar dan berjalan pada suhu tinggi dan tegangan DC tinggi/semasa. Ralat PCB yang sama boleh dilaksanakan dalam fasilitas geotermal. Tentera (misalnya kapal selam, pesawat): PCB inti logam boleh dengan cepat menghapuskan panas, menjaga elektronik jauh dari peralatan elektronik yang mungkin ditempatkan dekat sumber panas tinggi seperti enjin atau sistem exhaust. Di banyak kawasan lain, kepercayaan tinggi dan ketat struktur juga penting, yang membuat papan inti logam pilihan yang baik. Setelah anda mula mempelajari keperluan pengumpulan dan bentangan papan ini, ia menjadi kurang jelas bagaimana untuk merancang mereka. Boleh papan inti logam berbilang lapisan dibuat? Boleh jadi dua sisi? Bagaimana untuk menangani vias dalam proses penghasilan? Ini semua isu penting berkaitan dengan DFM PCB inti logam.

DFM untuk PCBA inti logam dengan papan PCB lain, jika anda ingin memastikan berjaya menjalankan penghasilan, anda perlu mengikut arahan DFM khusus. Proses yang digunakan untuk papan inti logam berbeza dari proses pengumpulan PCB biasa yang melibatkan laminat kaca, jadi mereka cenderung untuk menerima peraturan DFM yang berbeza. Figur di bawah menunjukkan tumpukan biasa dari PCB inti logam dua sisi. Sila perhatikan tumpukan boleh secara teknikal disesuaikan sebagai papan berbilang lapisan, di mana inti logam mempunyai berbilang dielektrik di setiap sisi. Atau, anda boleh membuat papan sirkuit satu-sisi, meninggalkan belakang inti logam terkena. Apabila merancang PCB inti logam, berikut adalah titik penghasilan yang perlu diperhatikan:Tanah inti logam The metal backing on the PCB can work like a large ground plane or a large heat sink. Jika papan perlu menggunakan modul papan sirkuit kelajuan tinggi/frekuensi tinggi, menggunakan plat logam belakang sebagai pesawat tanah yang lebih besar boleh menyediakan beberapa perisai. Jika pesawat kuasa digunakan di papan, ia juga boleh menyediakan kapasitasi pesawat. Selain itu, inti logam boleh digunakan sebagai sink panas besar, terutama jika ia dikesan. Aspek terakhir sangat berguna bila papan perlu dipasang berhampiran sumber panas tinggi. Dalam kes ini, apabila menyambung sisi atas dengan bekalan kuasa piawai, lebih baik tidak mendarat sisi belakang. Ini mencegah gelung tanah. Ini juga akan menyebar panas secara langsung ke dalam sink panas yang sangat besar, yang membantu untuk mengurangi suhu permukaan. Lubang pada panel tungguThe hole can be placed on the metal core PCB, either as a mounting hole, or as a standard through hole on a double-sided board. Jika lubang hanya digunakan untuk melekap komponen lubang melalui panel tunggal, lubang-lubang ini tidak sepatutnya dilapis untuk mencegah sirkuit pendek. Ini dilakukan dengan menggali lubang di lubang pemasangan dan mengisi lubang dengan epoksi atau gel yang tidak konduktif. Kemudian, plug lubang sehingga ia boleh dipasang pada tahap atas. Lubang pada papan dua sisiIn a double-sided metal core PCB, some components may be installed on both sides, and plated vias need to be placed between the signal layers. Pre-pengeboran - penuh isolasi - pengeboran semula - proses elektroplating untuk membentuk dilapisi melalui lubang, jadi beberapa kesulitan akan ditemui dalam penghasilan. Proses ini akan mengambil masa tambahan dan menyebabkan kos tambahan, tetapi ia direka untuk mencegah pendekatan melalui vias. Dalam bentangan PCB, lebih baik menggunakan anti-pad untuk menunjukkan kawasan disekitar melalui yang perlu dipenuhi dengan bahan penuh mengisolasi. Pastikan untuk menyesuaikan saiz topeng tentera melalui untuk mematuhi piawai IPC-2221. DFM tidak berbeza dengan PCB piawai dalam aspek lain dari rekaan PCB inti logam, walaupun alat CAD tidak digunakan untuk reka papan sirkuit ini. Bahagian depan peralatan elektronik kuasa perlu mengikut beberapa peraturan kecil, terutama IPC-2221 (peraturan pencerobohan dan pembebasan), serta standar lain untuk pertahanan dan angkasa udara