Sebagai inti untuk memastikan pengoperasian peralatan yang stabil, kinerja modul daya secara langsung menentukan kinerja seluruh sistem. Dengan meningkatnya-teknologi mutakhir seperti komunikasi 5G, kecerdasan buatan, dan pusat data besar, permintaan akan transmisi daya-tinggi dan-efisiensi tinggi di perangkat elektronik menjadi semakin kuat. Papan sirkuit cetak biasa secara bertahap tidak dapat memenuhi persyaratan ketika berhadapan dengan arus tinggi dan panas tinggi.Papan sirkuit cetak tembaga tebal, dengan kinerja pembawa arus dan pembuangan panas yang sangat baik, telah menjadi faktor kunci dalam desain dan pembuatan modul daya. Teknologi pemrosesannya mengintegrasikan banyak proses yang presisi dan unik, sehingga membuka jalur baru untuk transmisi daya.
Keunggulan unik papan sirkuit cetak tembaga tebal
Daya dukung arus yang tinggi
Modul daya perlu terus menyalurkan daya dalam jumlah besar ke komponen peralatan selama pengoperasian. Papan sirkuit cetak tembaga tebal sangat meningkatkan daya dukung sirkuit saat ini dengan meningkatkan ketebalan kertas tembaga. Ketebalan foil tembaga PCB biasa sekitar 1 ons (35 μm), sedangkan foil tembaga PCB tebal bisa mencapai 3-10 ons (105-350 μm). Menurut Hukum Ohm, meningkatkan ketebalan kertas tembaga secara signifikan mengurangi resistansi, memungkinkannya membawa arus yang lebih besar pada tegangan yang sama, secara efektif menghindari pemanasan dan pembakaran sirkuit dalam kondisi arus tinggi, dan memastikan pengoperasian peralatan yang stabil.
Performa pembuangan panas yang luar biasa
Arus yang melewati konduktor menghasilkan panas, dan untuk modul daya, pembuangan panas sangatlah penting. Foil tembaga PCB tembaga tebal tebal, dengan area konduksi panas yang besar dan konduktivitas termal yang tinggi, dengan konduktivitas termal tembaga sekitar 401W/(m · K). Selama pengoperasian, garis tembaga tebal dapat dengan cepat menghilangkan panas, dan dengan bantuan desain pembuangan panas PCB, seperti vias pembuangan panas dan foil tembaga dengan area luas, panas dapat dibuang ke lingkungan, sehingga mengurangi suhu modul. Penelitian telah menunjukkan bahwa modul daya yang menggunakan papan sirkuit tercetak tembaga tebal memiliki suhu kerja 10-20 derajat lebih rendah daripada papan sirkuit tercetak biasa, sehingga secara signifikan memperpanjang masa pakai komponen elektronik.
Poin-poin penting dari teknologi pemrosesan PCB tembaga tebal
Pemrosesan dan laminasi foil tembaga
Pada tahap awal pemrosesan, foil tembaga berkualitas tinggi-dengan ketebalan yang seragam harus dipilih untuk memastikan kemurnian dan konduktivitas. Saat melaminasi, karena kekerasan foil tembaga yang tebal, sulit untuk terikat dengan substrat dan lembaran setengah kering. Oleh karena itu, perlu untuk mengontrol suhu (200-230 derajat), tekanan (5-8MPa), dan waktu secara akurat untuk mengisi sepenuhnya celah pada lembaran setengah kering dan membentuk ikatan yang kuat. Pada saat yang sama, dengan bantuan perangkat pendukung dan pemosisian khusus, foil tembaga dicegah agar tidak kusut dan berubah bentuk.
Proses Pengeboran dan Pelapisan Tembaga
Pengeboran adalah langkah penting untuk mencapai sambungan listrik antar lapisan, tetapi lapisan tembaga yang tebal dapat dengan mudah menyebabkan keausan mata bor dan menyulitkan untuk memastikan kualitas dinding lubang. Untuk tujuan ini, mata bor paduan keras digunakan untuk mengoptimalkan parameter pengeboran, seperti mengurangi kecepatan dan meningkatkan laju umpan. Setelah pengeboran, untuk menyimpan lapisan tembaga yang seragam dan standar pada dinding lubang tembaga yang tebal, perlu untuk meningkatkan konsentrasi dan kerapatan arus larutan pelapisan, memperpanjang waktu pelapisan, dan umumnya waktu pelapisan tembaga 2-3 kali lebih lama dibandingkan papan sirkuit cetak biasa untuk memastikan ketebalan pelapisan tembaga 30-50 μm pada dinding lubang.
Etsa garis dan perawatan permukaan
Etsa garis memerlukan penyajian pola sirkuit yang tepat pada kertas tembaga. Mengetsa papan sirkuit cetak tembaga tebal sulit dilakukan dan memerlukan larutan etsa konsentrasi tinggi serta mesin etsa semprot untuk memastikan pengetsaan seragam. Kontrol waktu dan suhu etsa dengan ketat untuk menghindari etsa yang berlebihan atau tidak mencukupi. Dalam hal perawatan permukaan, modul daya memerlukan kemampuan las dan ketahanan korosi yang tinggi, dan biasanya menggunakan proses perataan udara panas dan pelapisan nikel kimia. Perataan udara panas dapat meningkatkan kemampuan solder, tetapi papan sirkuit cetak tembaga tebal memerlukan kontrol ketat terhadap suhu dan waktu udara panas untuk mencegah foil tembaga terlalu panas dan berubah bentuk; Pelapisan emas nikel kimia dapat membentuk lapisan paduan emas nikel, yang memiliki konduktivitas, kemampuan solder, dan ketahanan korosi yang baik, dan cocok untuk papan sirkuit cetak tembaga tebal dari modul daya dengan persyaratan keandalan yang tinggi.
Kontrol kualitas dan metode pengujian
Pengujian kinerja listrik
Lakukan pengujian kinerja kelistrikan komprehensif pada papan sirkuit cetak tembaga tebal
menggunakan peralatan profesional. Ukur resistansi rangkaian menggunakan penguji resistansi mikro, bandingkan dengan nilai desain untuk mengevaluasi daya dukung arus, dan kendalikan deviasi resistansi rangkaian kritis dalam 5%. Gunakan penguji isolasi-tegangan tinggi untuk menguji kinerja isolasi antara sirkuit dan media, untuk mencegah kebocoran pada tegangan tinggi. Selain itu, menyimulasikan kondisi pengoperasian arus tinggi untuk menguji daya dukung arus dan memverifikasi stabilitas kinerja PCB di bawah-beban arus tinggi jangka panjang.
Pemeriksaan penampilan dan ukuran
Menggunakan mikroskop optik dan elektron untuk memeriksa tampilan papan sirkuit tercetak, memeriksa apakah tepi sirkuit sudah rapi, apakah ada sisa penggoresan atau gerinda, apakah ada goresan, oksidasi, dan cacat lainnya pada permukaan foil tembaga, dan mendeteksi cacat tingkat mikrometer melalui teknologi pengenalan gambar{0}}presisi tinggi. Gunakan alat ukur anime dan kubik untuk mengukur secara akurat dimensi utama seperti panjang papan PCB, lebar papan, ketebalan foil tembaga, lebar garis, jarak, dan bukaan. Penyimpangan dimensi harus dikontrol dalam ± 0,05 mm untuk memenuhi persyaratan perakitan modul daya dengan presisi tinggi.
uji reliabilitas
Simulasikan lingkungan kompleks dalam penggunaan sebenarnya untuk melakukan pengujian keandalan pada papan sirkuit cetak tembaga tebal. Termasuk pengujian penuaan-suhu tinggi (125-150 derajat ) untuk menguji kinerja listrik dan kekuatan ikatan antara foil tembaga dan substrat pada suhu tinggi; Uji siklus termal (-40 derajat -125 derajat ) untuk memverifikasi keandalan selama perubahan suhu dan mengevaluasi dampak tekanan termal; Ada juga uji getaran dan benturan untuk mensimulasikan lingkungan mekanis selama pengangkutan dan penggunaan, memastikan bahwa PCB tidak merusak atau melonggarkan sambungan solder dalam kondisi mekanis yang keras, dan menjamin pengoperasian modul daya yang stabil dalam jangka panjang.