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PCB部落格 - fr4-pcb變阻器選型要點及原則

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fr4-pcb變阻器選型要點及原則

2023-02-27
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Author:iPCB

fr4 pcb工業生產領域的環保意識越來越强。 製定了國內外法規,明確限制有毒資料的使用。 囙此,開發能够避免污染並取代傳統合金的綠色焊料已成為釺焊行業面臨的重要問題之一。 例如,國內外許多研究人員已經或正在開發無鉛焊料和無鎘焊料。 同時,新開發的焊料合金應遵循降低成本和提高效能的原則。 例如,用於晶片焊接的軟釺料合金正朝著高强度和高可靠性方向發展,其發展原則是合金不含貴金屬,其機械財產介於軟釺料和金基釺料之間。


錫/鉛焊料的廣泛應用與其優异的效能和低廉的成本是分不開的。 Pb基焊料通常是軟的,並且可以吸收由晶片和襯底之間的熱膨脹失配引起的機械應變。 然而,如果機械應力連續重複(加上熱迴圈),則在填充金屬的晶界處會發生應變積累,導致微裂紋,導致熱阻新增,最終導致疲勞損傷。 此外,鉛及其化合物在人體內積累到一定程度後,會產生致癌作用。 Sn經常被用作填充金屬基底,因為它容易與各種金屬形成金屬間化合物並且具有低熔點。 基於Sn的焊料的潤濕性優於基於Pb的焊料。 同時,Pb可以提高Sn基焊料的抗氧化性,降低Sn基釺料的熔點。

fr4印刷電路板

囙此,SMT的高可靠性焊料的基體主要是Sn和Pb合金。 現時,用於晶片的主要焊料是Sn/Pb基資料。 但現時,電子產品正朝著小型化、高密度、高性能的方向發展,焊點的尺寸越來越小,而其承受的熱、電、機械負荷越來越高,這就要求焊料具有優异的抗疲勞和抗蠕變效能。 傳統的錫/鉛焊料的抗蠕變性能較差,不能滿足使用要求。 在其他領域,對焊料合金的財產也有不斷的要求,例如汽車工業對複合焊料的需要,陶瓷和金屬釺焊中對非晶態焊料的需求,以及對熱敏電子元件中焊料的低熔點的需求。 囙此,開發具有理想效能和成本的綠色焊料合金已成為研究熱點。


1.氧化鋅壓敏電阻的應用原理

壓敏電阻是一種電壓限制保護裝置。 利用變阻器的非線性特性,當變阻器兩極之間發生過電壓時,變阻器可以將電壓箝比特到相對固定的電壓值,從而實現對後續電路的保護,使PCBA板具有一定的自我保護能力。 壓敏電阻的主要參數包括:壓敏電阻電壓、電流容量、結電容、回應時間等。壓敏電阻的回應時間為ns,比空氣放電管快,比TVS管稍慢。 通常,用於電子電路過電壓保護的變阻器的響應速度可以滿足要求。 變阻器的結電容通常在數百到數千pF的數量級。在許多情况下,它不適合直接應用於高頻訊號線的保護。 將其應用於交流電路的保護時,由於其結電容較大,會新增漏電流,囙此在設計保護電路時需要充分考慮。 變阻器的流量較大,但比氣體放電管的流量小。 變阻器與受保護的電氣設備或部件並聯使用。 當電路中出現雷電過電壓或瞬態操作過電壓Vs時,變阻器和被保護的設備和部件同時承受Vs。 由於變阻器的響應速度快,它在納秒時間內迅速呈現出優异的非線性導電特性。 此時,變阻器兩端的電壓迅速下降,遠低於Vs,從而使被保護設備和部件上的實際耐受電壓遠低於過電壓Vs,以保護設備和組件免受過電壓的影響。


2.氧化鋅變阻器變阻器電壓的選擇

根據受保護的電源電壓,選擇變阻器在指定電流下的電壓V1mA。 一般的選擇原則是:

對於直流電路:V1mAâ¥2.0VDC

對於交流電路:V1mAâ¥2.2V有效值

特別指出,變阻器電壓的選擇標準應高於電源電壓。 在可以保護器件的同時,應盡可能選擇高電壓的變阻器,這樣不僅可以保護器件,還可以提高變阻器的使用壽命。 例如,被保護裝置的耐壓為Vdc=550Vdc,裝置的工作電壓為V=300Vdc,囙此我們應該選擇電壓為470V的變阻器,變阻器的電壓範圍為(423-517),變阻劑的電壓負誤差為470-47=423Vdc,大於裝置的300Vac供電電壓, 並且正誤差為470+47=517Vdc,其小於器件的550Vdc的耐受電壓。 還必須注意:

1)必須確保在電壓波動時,連續工作電壓不會超過允許值,否則會縮短壓敏電阻的使用壽命;

2)在電源線和地之間使用變阻器時,有時由於接地不良,線路和地之間的電壓會升高,囙此通常使用標稱電壓高於線路之間使用的變阻器。


3.流量的選擇

通常,產品給出的流量是根據產品標準給出的波形、衝擊次數和間隙時間進行脈衝測試時產品能够承受的電流值。 產品能够承受的衝擊次數是波形、振幅和間隙時間的函數。 當電流波形幅度减小50%時,衝擊次數可以加倍。 囙此,在實際應用中,變阻器吸收的浪湧電流應小於產品fr4-pcb的通量。