উচ্চ-প্রবাহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ভারী কপার পিসিবি ডিজাইন করা: একটি বিস্তারিত গাইড

গ্রাহক-অ্যানথ্রোাইজড চিত্র

বৈদ্যুতিক যানবাহন (ইভি) ইনভার্টার থেকে শুরু করে শিল্প মোটর ড্রাইভ পর্যন্ত উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রনিক্সে 1 ওনস তামার পিসিবিগুলির মান কম।এই সিস্টেমগুলি পিসিবিগুলির প্রয়োজন যা অতিরিক্ত উত্তাপ ছাড়াই 30A থেকে 200A এর স্রোত পরিচালনা করতে পারে, তাপীয় চক্র প্রতিরোধ, এবং সংকেত অখণ্ডতা বজায় রাখা। ভারী তামা PCBs প্রবেশ করানঃ তামা ট্রেস এবং 3oz (105μm) বা তার বেশি প্লেন দ্বারা সংজ্ঞায়িত,তারা উচ্চ বর্তমান নকশা এর অনন্য চ্যালেঞ্জ সমাধান করার জন্য ডিজাইন করা হয়.

ভারী তামার পিসিবি ডিজাইন করা কেবল “ঘন তামার ব্যবহার” নয়, এটিতে ট্রেস জ্যামিতি, উপাদান সামঞ্জস্যতা, তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং উত্পাদনযোগ্যতার যত্ন সহকারে বিবেচনা করা প্রয়োজন।এই গাইড উচ্চ বর্তমান অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ভারী তামা PCB নকশা সমালোচনামূলক নীতি ভেঙ্গে, উপকরণ নির্বাচন থেকে শুরু করে লেআউট সেরা অনুশীলন পর্যন্ত, এবং সাধারণ ফাঁদগুলি কীভাবে এড়ানো যায় তা ব্যাখ্যা করে। আপনি 50A EV ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) বা 150A শিল্প শক্তি সরবরাহের নকশা করছেন কিনা,এই রিসোর্স আপনাকে নির্ভরযোগ্য, উচ্চ-কার্যকারিতা বোর্ড।

মূল বিষয়
1ভারী তামার (3oz +) ট্রেসগুলি স্ট্যান্ডার্ড 1oz তামার তুলনায় 2x5x বেশি বর্তমান পরিচালনা করেঃ 3oz ট্রেস (105μm) 30A বহন করে, যখন 10oz ট্রেস (350μm) একই প্রস্থে 80A সমর্থন করে।

2.সমালোচনামূলক নকশা ফ্যাক্টরগুলির মধ্যে রয়েছে ট্র্যাক প্রস্থ / বেধ (আইপিসি -২২২১ মান অনুসরণ করুন), তাপীয় ত্রাণ নিদর্শন (হটস্পটগুলি ৪০% হ্রাস করুন),এবং ভরাট মাধ্যমে (কঠিন তামার vials plated vials তুলনায় 3x আরো বর্তমান বহন).

3উচ্চ-টিজি সাবস্ট্রেটস (≥170 °C) এবং সিরামিক ভরা ল্যামিনেটগুলি উচ্চ-বর্তমান ডিজাইনের জন্য আলোচনাযোগ্য নয়, কারণ তারা 150 °C + অপারেটিং তাপমাত্রা সহ্য করে।

4স্ট্যান্ডার্ড পিসিবিগুলির তুলনায়, ভারী তামার ডিজাইনগুলি তাপীয় প্রতিরোধকে 60% হ্রাস করে এবং উচ্চ-শক্তি সিস্টেমে উপাদানগুলির জীবনকালকে 2 × 3 গুণ বাড়ায়।

ভারী তামার পিসিবিগুলিকে উচ্চ প্রবাহের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ কী করে তোলে?
উচ্চ-বর্তমান সার্কিটগুলি উল্লেখযোগ্য তাপ উত্পাদন করে (জুলের আইন অনুসারেঃ পি = আই 2 আর), এবং স্ট্যান্ডার্ড পিসিবিগুলি এই শক্তি ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য লড়াই করে। ভারী তামার পিসিবিগুলি তিনটি মূল সুবিধার সাথে এটি মোকাবেলা করেঃ

a.নিম্ন বৈদ্যুতিক প্রতিরোধঃ ঘন তামা প্রতিরোধকে হ্রাস করে (R = ρL / A, যেখানে A = ক্রস-সেকশন এলাকা), শক্তি ক্ষতি এবং তাপ উত্পাদনকে হ্রাস করে।3 অনস তামা ট্রেস একই প্রস্থের 1 অনস ট্রেসের তুলনায় 66% কম প্রতিরোধের আছে.
b.উচ্চতর তাপ পরিবাহিতাঃ তামার তাপ পরিবাহিতা (401 W/m·K) FR4 (0.3 W/m·K) এর তুলনায় 1,300 গুণ বেশি। ঘন তামার প্লেনগুলি অন্তর্নির্মিত তাপ সিঙ্ক হিসাবে কাজ করে,IGBTs এবং MOSFETs মত উপাদান থেকে দূরে তাপ ছড়িয়ে.
c. উন্নত যান্ত্রিক স্থায়িত্বঃ ঘন তামা (বিশেষত 5oz +) তাপীয় চক্র (-40 °C থেকে 125 °C) এবং কম্পন থেকে ক্লান্তি প্রতিরোধ করে, স্ট্যান্ডার্ড পিসিবিগুলিতে একটি সাধারণ ব্যর্থতা পয়েন্ট ট্রেস ক্র্যাকিং হ্রাস করে।

ভারী তামার বেধ বনাম বর্তমান বহন ক্ষমতা
তামার বেধ এবং প্রবাহের মধ্যে সম্পর্কটি রৈখিক নয়।নীচে উচ্চ বর্তমান ডিজাইন জন্য একটি ব্যবহারিক রেফারেন্স (IPC-2221 এবং শিল্প পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে), আশেপাশের 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং 10 সেমি ট্র্যাক দৈর্ঘ্য অনুমান করে):

দ্রষ্টব্যঃ বর্তমান > 100A এর জন্য, অত্যধিক ট্রেস প্রস্থ এবং উত্পাদন চ্যালেঞ্জগুলি এড়াতে সমান্তরাল ট্র্যাকগুলি ব্যবহার করুন (উদাহরণস্বরূপ, 200A এর জন্য দুটি 10oz, 1.5 মিমি ট্র্যাক) ।

ভারী তামা পিসিবিগুলির জন্য সমালোচনামূলক নকশা নীতি
উচ্চ স্রোতের জন্য ভারী তামা পিসিবি ডিজাইন করার জন্য বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা, তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং উত্পাদনযোগ্যতার ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন। আপনার নকশাটি অনুকূল করতে এই মূল নীতিগুলি অনুসরণ করুনঃ

1. লক্ষ্য বর্তমানের জন্য ট্রেস প্রস্থ এবং বেধ গণনা করুন
হাই-কুরেন্ট ডিজাইনের ভিত্তি হ'ল প্রত্যাশিত বর্তমানকে অতিরিক্ত উত্তাপ ছাড়াই পরিচালনা করার জন্য ট্র্যাকগুলির আকার নির্ধারণ করা। এই নির্দেশাবলী ব্যবহার করুনঃ

a.IPC-2221 স্ট্যান্ডার্ড অনুসরণ করুনঃ IPC-2221 স্পেসিফিকেশন বর্তমান, তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং তামার বেধের উপর ভিত্তি করে ট্রেস প্রস্থের সূত্র সরবরাহ করে।তাপমাত্রা 10 °C বৃদ্ধি জন্য (উচ্চ নির্ভরযোগ্য নকশা সাধারণ):
3oz তামাঃ 0.8mm প্রস্থ = 25A
5oz তামাঃ 0.8mm প্রস্থ = 38A
b. Ambient Temperature: গরম পরিবেশে (যেমন, EV engine bays, 85°C), current de-rate by 30~40% (উপরের টেবিল দেখুন) ।
সি.অভার-সাইজিং এড়িয়ে চলুনঃ যদিও ঘন তামা বর্তমানের জন্য ভাল, 15oz+ তামা বেশিরভাগ বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য 10oz সর্বোচ্চ পর্যন্ত খোদাই এবং ল্যামিনেট করা কঠিন হয়ে ওঠে।

সরঞ্জাম প্রস্তাবনাঃ আকার যাচাই করার জন্য পিসিবি ট্রেস প্রস্থ ক্যালকুলেটর (সিয়ারা সার্কিটস থেকে) বা অ্যালটিয়ামের অন্তর্নির্মিত বর্তমান রেটিং সরঞ্জামের মতো অনলাইন ক্যালকুলেটর ব্যবহার করুন।

2. তাপীয় ব্যবস্থাপনাকে অগ্রাধিকার দিন
এমনকি ঘন তামার সাথেও, উচ্চ-বর্তমান উপাদানগুলি (যেমন, আইজিবিটি, পাওয়ার রেজিস্টর) হটস্পট তৈরি করে। এই কৌশলগুলির সাথে এটি প্রশমিত করুনঃ

a. তাপীয় ত্রাণ প্যাডঃ তাপীয় ত্রাণ প্যাড ব্যবহার করে ভারী তামার প্লেনগুলিতে শক্তি উপাদানগুলি সংযুক্ত করুন যা তাপ স্থানান্তর এবং সোল্ডারযোগ্যতা ভারসাম্য বজায় রাখে।একটি TO-220 উপাদান জন্য একটি 5mm × 5mm তাপ ত্রাণ প্যাড 40% দ্বারা হটস্পট তাপমাত্রা কমিয়ে তুলনায়. একটি কঠিন প্যাড.
b. তাপ ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য তামার প্লেনঃ পাওয়ার উপাদানগুলির অধীনে 3 ′′ 5oz তামার প্লেন (শুধুমাত্র ট্রেস নয়) ব্যবহার করুন। একটি 5oz তামার প্লেন 3oz প্লেনের চেয়ে 2x দ্রুত তাপ ছড়িয়ে দেয়।
গরম উপাদানগুলির চারপাশে তামা ভরা তাপীয় ভায়াস যুক্ত করুন (দিয়ালঃ 0.3 ০.৫ মিমি) অভ্যন্তরীণ / বাহ্যিক সমতলগুলিতে তাপ স্থানান্তর করতে।সর্বাধিক দক্ষতার জন্য স্পেস ভায়াস 1 ′′ 2 মিমি দূরে ′′ 10 তাপীয় ভায়াস উপাদান তাপমাত্রা 15 ′′ 20 ডিগ্রি সেলসিয়াস হ্রাস করে.
d.Trace Constrictions এড়ানোঃ একটি সংযোগকারী জন্য 0.8mm একটি 10oz, 1.5mm ট্রেস সংকীর্ণ একটি বোতল ঘাঁটি সৃষ্টি, 25 °C দ্বারা তাপমাত্রা বৃদ্ধি। ধীরে ধীরে cones (1: 3 অনুপাত) ব্যবহার যদি প্রস্থ পরিবর্তন প্রয়োজন হয়.

কেস স্টাডিঃ 5oz তামার প্লেন এবং 12 তাপীয় ভায়াস ব্যবহার করে একটি 50A শিল্প শক্তি সরবরাহ IGBT জংশন তাপমাত্রা 120 °C থেকে 85 °C এ হ্রাস করেছে, উপাদানটির জীবনকাল 3 বছর থেকে 7 বছর পর্যন্ত বাড়িয়ে দিয়েছে।

3. উচ্চ স্রোতের জন্য ডিজাইনের মাধ্যমে অপ্টিমাইজ করুন
উচ্চ প্রবাহের নকশায় ভিয়াগুলি প্রায়শই উপেক্ষা করা হয়, তবে তারা স্তরগুলিকে সংযুক্ত করতে এবং বর্তমান বহন করতে গুরুত্বপূর্ণঃ

a. কপার-ফিলড ভায়াস ব্যবহার করুনঃ স্ট্যান্ডার্ড প্লাটেড ভায়াস (25μm তামা) 10 ¢ 15A বহন করে; তামা ভর্তি ভায়াস (কঠিন তামা কোর) ব্যাসের উপর নির্ভর করে 30 ¢ 50A পরিচালনা করে। A 0.5 মিমি ভরাট 35A √ ইভি BMS আন্তঃসংযোগের জন্য আদর্শ.
b.Via Diameter বৃদ্ধি করুনঃ 50A এর বেশি প্রবাহের জন্য, একাধিক ভায়াস ব্যবহার করুন (যেমন, 120A এর জন্য চারটি 0.5mm ভরা ভায়াস) বা বৃহত্তর ভায়াস (0.8mm ব্যাসার্ধ = 50A প্রতি ভরা ভায়াস) ।
c.Via Stubs এড়িয়ে চলুনঃ অপ্রচলিত মাধ্যমে stubs (হোল-ভায়াসে সাধারণ) প্রতিরোধের অসঙ্গতি এবং তাপ তৈরি করে। ব্যাক-ড্রিল stubs বা উচ্চ-বর্তমান পথের জন্য অন্ধ / কবরযুক্ত vias ব্যবহার করুন।

টাইপ দ্বারা	ব্যাসার্ধ	সর্বাধিক বর্তমান (3oz তামা)	সবচেয়ে ভালো
স্ট্যান্ডার্ড প্ল্যাটেড ভায়া	0.৩ মিমি	১২ এ	কম বর্তমানের সংকেত (নিয়ন্ত্রণ সার্কিট)
তামার ভরা ভ্যান	0.৩ মিমি	২৫এ	মধ্য প্রবাহের পথ (বিএমএস মডিউল)
তামার ভরা ভ্যান	0.5 মিমি	৩৫এ	উচ্চ প্রবাহের শক্তির পথ (ইনভার্টার)
একাধিক ভরা Vias (4x 0.5mm)	আপনার জিজ্ঞাসা সরাসরি আমাদের কাছে পাঠান এখনই জমা দিন টেলিফোন：001-512-7443871 ইমেইল：sales@ltcircuit.com আমাদের সম্বন্ধে কোম্পানির প্রোফাইল কারখানা পরিদর্শন গুণমান নিয়ন্ত্রণ সাইট ম্যাপ ঘটনাবলী খবর মামলা LT CIRCUIT CO.,LTD. যত তাড়াতাড়ি সম্ভব আমরা আপনার কাছে ফিরে আসব। সংক্ষেপে আপনার প্রয়োজনীয়তা বর্ণনা করুন নিবন্ধন করুন গোপনীয়তা নীতি চীন ভালো মানের এইচডিআই পিসিবি বোর্ড সরবরাহকারী। কপিরাইট © 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . সমস্ত অধিকার সংরক্ষিত.