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实测:PCB走线与过孔的电流承载才智

日期2022-06-30 11:38:27 来源:爱游戏官网 作者:爱游戏官网登录阅读:62

  应用FR4敷铜板PCBA上各个器件之间的电气毗连是通过其各层敷着的铜箔走线和过孔来杀青的。

  因为分歧产物、分歧模块电流巨细分歧,为杀青各个功用,策画职员需求清爽所策画的走线和过孔能否承载相应的电流,以杀青产物的功用,防备过流时产物废弃。

  文中先容策画和测试FR4敷铜板上走线和过孔的电流承载才略的计划和测试结果,其测试结果可认为策画职员正在以后的策画中供给必然的模仿,使PCB策画更合理、更适当电流条件。

  现阶段印造电道板(PCB)的厉重资料是FR4的敷铜板,铜纯度不低99.8%的铜箔杀青着各个元器件之间平面上的电气毗连,镀通孔(即VIA)杀青着雷同信号铜箔之间空间上的电气毗连。

  不过对付若何来策画铜箔的宽度,若何来界说VIA的孔径,咱们继续凭体会来策画。

  为了使layout策画更合理和餍足需求,对分歧线径的铜箔实行了电流承载才略的测试,用测试结果行动策画的参考。

  产物PCBA分歧的模块功用,其电流巨细也分歧,那么咱们需求思量起到桥梁感化的走线能否承载通过的电流。决断电流承载才略的要素厉重有:

  铜箔厚度、走线宽度、温升、镀通孔孔径。正在实践策画中,还需求思量产物应用途境、PCB创筑工艺、板材质地等。

  正在产物开垦初期,按照产物本钱以及正在该产物上的电流状况,界说PCB的铜箔厚度。

  对付两层以上的PCB,假设表层和内层铜箔应用雷同厚度,雷同线径走线的承载电流才略,表层大于内层。

  以PCB表里层均应用35μm铜箔为例:内层线道蚀刻完毕后便实行层压,因而内层铜箔厚度是35μm。

  表层线道蚀刻完毕后需求实行钻孔,因为钻孔后孔不拥有电气毗连职能,需求实行化学镀铜,此进程是全板镀铜,因而表层铜箔会镀上必然厚度的铜,大凡约25μm~35μm之间,以是表层实践铜箔厚度约为52.5μm~70μm。

  敷铜板供应商的才略分歧,铜箔平均度会有分歧,但差别不大,因而对载流的影响能够粗心。

  走线宽度的策画值和蚀刻后的实践值有必然的偏向,大凡批准偏向为+10μm/-60μm。因为走线是蚀刻成型,正在走线转角处会有药水残留,因而走线转角处大凡会成为最微弱的地方。

  如许,正在计划有转角走线的载流值时,应将正在直线走线上测得的载流值根蒂上,乘以(W-0.06)/W(W为走线线宽,单元为mm)。

  PCB的走线上通过接续电流后会使该走线发烧,从而惹起接续温升,当温度升高到基材TG温度或高于TG温度,那么大概惹起基材起翘、饱泡等变形,从而影响走线铜箔与基材的联结力,走线翘曲形变导致断裂。

  PCB的走线上通过瞬态大电流后,会使铜箔走线最微弱的地方短时期来不足向处境传热,近似绝热体系,温度快速升高,到达铜的熔点温度,将铜线 镀通孔孔径

  镀通孔通过电镀正在过孔孔壁上的铜来杀青分歧层之间的电气毗连,因为为整板镀铜,因而对付各个孔径的镀通孔,孔壁铜厚均雷同。分歧孔径镀通孔的载流才略取决于铜壁周长。

  现阶段应用TG温度判袂是135℃和150℃的基材,因为思量到ROHS对无铅的条件,PCB将逐渐切换为无铅,那么必需选拔TG温度150℃的基材。因而此次测试板基材选拔Shengyi S1000。

  测试板PCB巨细采用宽164mm、长273.3mm。PCB由深圳牧泰莱技艺有限公司造造。测试板PCB分三组。

  表层铜箔17.5μm,内层铜箔35μm第一组测试板PCB应用表层17.5μm基铜,内层35μm基铜。

  表层铜箔70μm,内层铜箔105μm第三组测试板PCB应用表层70μm基铜,内层105μm基铜。

  将温度传感器贴正在待测铜箔走线中心位子,正在待测铜箔走线两头施加电流,待温升ΔT安静后,连结3min,记下ΔT。逐渐扩张电流,直至铜箔走线毁坏。

  室温下,对付镀通孔的测试:将温度传感器贴正在VIA上,正在待测VIA引出走线两头施加电流,待温升ΔT安静后,连结3min,记下ΔT。逐渐扩张电流,直至VIA毁坏。

  按照以上的举措,咱们能够获得17.5μm表层铜箔分歧线μm内层铜箔分歧线径的载流才略。

  因为镀通孔的温度衡量无法正在孔壁的铜层上杀青,咱们实测的是镀通孔焊盘面的温度,因而以下测试数据仅行动参考。

  0.25mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm孔径的镀通孔衡量值的图形正在此就省略了,汇总后,能够获得表2。

  不过一方面因为测试板不是批产供应商造造。