[導(dǎo)讀]通常的PCB設(shè)計(jì)電流都不會(huì)超過(guò)10A,甚至5A。尤其是在家用、消費(fèi)級(jí)電子中,通常PCB上持續(xù)的工作電流不會(huì)超過(guò)2A。但是最近要給公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)動(dòng)力走線,持續(xù)電流能達(dá)到80A左右,考慮瞬時(shí)電流以及為整個(gè)系統(tǒng)留下余量,動(dòng)力走線的持續(xù)電流應(yīng)該能夠承受100A以上。那么問(wèn)題就來(lái)了,怎么樣...
通常的PCB設(shè)計(jì)電流都不會(huì)超過(guò)10A,甚至5A。尤其是在家用、消費(fèi)級(jí)電子中,通常PCB上持續(xù)的工作電流不會(huì)超過(guò)2A。
但是最近要給公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)動(dòng)力走線,持續(xù)電流能達(dá)到80A左右,考慮瞬時(shí)電流以及為整個(gè)系統(tǒng)留下余量,動(dòng)力走線的持續(xù)電流應(yīng)該能夠承受100A以上。那么問(wèn)題就來(lái)了,怎么樣的PCB才能承受住100A的電流?要弄清楚PCB的過(guò)流能力,我們首先從PCB結(jié)構(gòu)下手。以雙層PCB為例,這種電路板通常是三層式結(jié)構(gòu):銅皮、板材、銅皮。
銅皮也就是PCB中電流、信號(hào)要通過(guò)的路徑。根據(jù)中學(xué)物理知識(shí)可以知道一個(gè)物體的電阻與材料、橫截面積、長(zhǎng)度有關(guān)。由于我們的電流是在銅皮上走,所以電阻率是固定的。橫截面積可以看作銅皮的厚度,也就是PCB加工選項(xiàng)中的銅厚。通常銅厚以O(shè)Z來(lái)表示,1OZ的銅厚換算過(guò)來(lái)就是35um,2OZ是70um,依此類(lèi)推。那么可以很輕易地得出結(jié)論:在PCB上要通過(guò)大電流時(shí),布線就要又短又粗,同時(shí)PCB的銅厚越厚越好。實(shí)際在工程上,對(duì)于布線的長(zhǎng)度沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。工程上通常會(huì)用:銅厚/溫升/線徑這三個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量PCB板的載流能力。以下兩個(gè)表可以參考:
從表中可以大約知道1Oz銅厚的電路板,在10°溫升時(shí),100mil(2.5mm)寬度的導(dǎo)線能夠通過(guò)4.5A的電流。并且隨著寬度的增加,PCB載流能力并不是嚴(yán)格按照線性增加,而是增加幅度慢慢減小,這也是和實(shí)際工程里的情況一致。如果提高溫升,導(dǎo)線的載流能力也能夠得到提高。通過(guò)這兩個(gè)表,能得到的PCB布線經(jīng)驗(yàn)是:增加銅厚、加寬線徑、提高PCB散熱能夠增強(qiáng)PCB的載流能力。那么如果我要走100A的電流,我可以選擇4Oz的銅厚,走線寬度設(shè)置為15mm,雙面走線,并且增加散熱裝置,降低PCB的溫升,提高穩(wěn)定性。除了在PCB上走線之外,還可以采用接線柱的方式走線。在PCB上或產(chǎn)品外殼上固定幾個(gè)能夠耐受100A的接線柱如:表貼螺母、PCB接線端子、銅柱等。然后采用銅鼻子等接線端子將能承受100A的導(dǎo)線接到接線柱上。這樣大電流就可以通過(guò)導(dǎo)線來(lái)走。甚至,還可以定做銅排。使用銅牌來(lái)走大電流是工業(yè)上常見(jiàn)的作法,例如變壓器,服務(wù)器機(jī)柜等應(yīng)用都是用銅排來(lái)走大電流。附銅牌載流能力表:
另外還有一些比較特殊的PCB工藝,國(guó)內(nèi)不一定能找得到加工的廠家。英飛凌就有一種PCB,采用3層銅層設(shè)計(jì),頂層和底層是信號(hào)布線層,中間層是厚度為1.5mm的銅層,專門(mén)用于布置電源,這種PCB可以輕易做到小體積過(guò)流100A以上。
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PCB
AI
數(shù)字化
在PCB制造過(guò)程中,孔無(wú)銅現(xiàn)象作為致命性缺陷之一,直接導(dǎo)致電氣連接失效和產(chǎn)品報(bào)廢。該問(wèn)題涉及鉆孔、化學(xué)處理、電鍍等全流程,其成因復(fù)雜且相互交織。本文將從工藝機(jī)理、材料特性及設(shè)備控制三個(gè)維度,系統(tǒng)解析孔無(wú)銅的根源并提出解決...
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PCB
孔無(wú)銅
在電子制造領(lǐng)域,PCB孔銅斷裂是導(dǎo)致電路失效的典型問(wèn)題,其隱蔽性與破壞性常引發(fā)批量性質(zhì)量事故。本文結(jié)合實(shí)際案例與失效分析數(shù)據(jù),系統(tǒng)梳理孔銅斷裂的五大核心原因,為行業(yè)提供可落地的解決方案。
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PCB
孔銅斷裂
在電子制造領(lǐng)域,噴錫板(HASL,Hot Air Solder Levelling)因成本低廉、工藝成熟,仍占據(jù)中低端PCB市場(chǎng)30%以上的份額。然而,隨著無(wú)鉛化趨勢(shì)推進(jìn),HASL工藝的拒焊(Non-Wetting)與退...
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PCB
噴錫板
HASL
在PCB制造過(guò)程中,阻焊油墨作為關(guān)鍵功能層,其質(zhì)量直接影響產(chǎn)品可靠性。然而,油墨氣泡、脫落、顯影不凈等異常問(wèn)題長(zhǎng)期困擾行業(yè),尤其在5G通信、汽車(chē)電子等高可靠性領(lǐng)域,阻焊缺陷導(dǎo)致的失效占比高達(dá)15%-20%。本文結(jié)合典型失...
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PCB
阻焊油墨
在5G通信、新能源汽車(chē)、工業(yè)控制等高功率密度應(yīng)用場(chǎng)景中,傳統(tǒng)有機(jī)基板已難以滿足散熱與可靠性需求。陶瓷基板憑借其高熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)及優(yōu)異化學(xué)穩(wěn)定性,成為功率器件封裝的核心材料。本文從PCB設(shè)計(jì)規(guī)范與陶瓷基板導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)兩大...
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PCB
陶瓷基板
在電子制造領(lǐng)域,PCB(印刷電路板)作為核心組件,其質(zhì)量直接影響整機(jī)性能與可靠性。然而,受材料、工藝、環(huán)境等多重因素影響,PCB生產(chǎn)過(guò)程中常出現(xiàn)短路、開(kāi)路、焊接不良等缺陷。本文基于行業(yè)實(shí)踐與失效分析案例,系統(tǒng)梳理PCB常...
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印刷電路板
在PCB(印制電路板)制造過(guò)程中,感光阻焊油墨作為保護(hù)電路、防止焊接短路的關(guān)鍵材料,其性能穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品良率與可靠性。然而,受工藝參數(shù)、材料特性及環(huán)境因素影響,油墨異?,F(xiàn)象頻發(fā)。本文聚焦顯影不凈、黃變、附著力不足等典...
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PCB
感光阻焊油墨
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在電子制造領(lǐng)域,印刷電路板(PCB)的表面處理工藝直接影響其可靠性、信號(hào)完整性和使用壽命。其中,化學(xué)鍍鎳浸金(ENIG,俗稱“鍍金”)與有機(jī)保焊劑(OSP)是兩種主流工藝,但它們?cè)谑J健?yīng)用場(chǎng)景及成本效益上存在顯著差...
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PCB
OSP工藝
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PCB
電路板
在電子產(chǎn)品的制造過(guò)程中,PCB(印刷電路板)的布局布線是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。它涉及到將電子元器件按照特定要求進(jìn)行合理布置,并通過(guò)導(dǎo)線將它們連接起來(lái),以實(shí)現(xiàn)電路的功能。布局布線的質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的性能、可靠性和成本。因此,掌...
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PCB
電路板
EMI測(cè)試整改是在電子產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中,針對(duì)電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行的專項(xiàng)改進(jìn)工作。通過(guò)整改,可以有效降低產(chǎn)品在工作時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射,減少對(duì)周邊設(shè)備的干擾,提高產(chǎn)品的電磁兼容性。同時(shí),EMI測(cè)試整改也是產(chǎn)品通過(guò)國(guó)內(nèi)外電磁兼容...
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EMI
PCB
導(dǎo)電陽(yáng)極絲(CAF,Conductive Anodic Filamentation)是一種在PCB中可能發(fā)生的電化學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)PCB處于高溫高濕環(huán)境時(shí),在電壓差的作用下,內(nèi)部的金屬離子沿著玻纖絲間的微裂通道與金屬鹽發(fā)生電化...
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PCB
電路板
阻抗匹配(Impedance matching)是微波電子學(xué)里的一部分,是高頻設(shè)計(jì)中的一個(gè)常用概念,主要用于傳輸線上,來(lái)達(dá)至所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的,不會(huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn),從而提升能源效益。信號(hào)源內(nèi)阻與所...
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電流
阻抗
PCB烘烤的程序其實(shí)還蠻麻煩的,烘烤時(shí)必須將原本的包裝拆除后才能放入烤箱中,然后要用超過(guò)100℃的溫度來(lái)烘烤,但是溫度又不能太高,免得烘烤期間水蒸氣過(guò)度膨脹反而把PCB給撐爆。
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PCB
電路板
印制電路板(PCB)布線在高速電路中具有關(guān)鍵的作用,但它往往是電路設(shè)計(jì)過(guò)程的最后幾個(gè)步驟之一。高速PCB布線有很多方面的問(wèn)題,關(guān)于這個(gè)題目已有人撰寫(xiě)了大量的文獻(xiàn)。本文主要從實(shí)踐的角度來(lái)探討高速電路的布線問(wèn)題。主要目的在于...
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電路板
在缺乏電路板圖紙的情況下,維修電路板可能會(huì)顯得頗具挑戰(zhàn)。然而,只要掌握一定的方法和技巧,你仍然能夠有效地解決許多常見(jiàn)問(wèn)題。
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PCB
電路板
孔徑大小直接影響高頻信號(hào)的衰減程度。例如,在28GHz頻段,0.3mm孔徑的過(guò)孔每厘米損耗比0.2mm孔徑高2.1dB,這種差異在長(zhǎng)距離傳輸中會(huì)被放大。大孔徑因孔壁銅層電流路徑更長(zhǎng)、電磁耦合更強(qiáng),導(dǎo)致導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗均...
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PCB
過(guò)孔
PCB線路板過(guò)孔堵上的主要目的是防止波峰焊或回流焊時(shí)錫液貫穿孔洞引發(fā)短路,同時(shí)避免助焊劑殘留、錫珠彈出等問(wèn)題,確保貼裝精度和信號(hào)完整性。
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PCB
電路板
同步整流和非同步整流是開(kāi)關(guān)電源中兩種不同的整流方式,它們的主要區(qū)別在于續(xù)流回路中使用的元器件及其控制方式。
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電流
開(kāi)關(guān)電源