出于PCB設(shè)計層面考慮,連排半孔需要注意哪些事項?
通過拼接作為后處理運行,用拼接聯(lián)排半孔填充銅的自由區(qū)域。為了使通縫成為可能,必須在不同的層上有重疊的銅區(qū)域連接到指定的網(wǎng)上。銅的支持區(qū)域包括填充、多邊形和動力平面。
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高電流對電路板的潛在負面影響的另一個例子是電路板結(jié)構(gòu)的物理失效。制造原始電路板所用的材料會承受大量的熱量,但只能達到一定程度。FR-4是用于PCB制造的標準材料,具有130攝氏度的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)等級。超過這一點,它的固體形式將變得不穩(wěn)定,并可能開始融化。然而,即使在達到這個溫度之前,熱量也可能最終燃燒穿過電路板上的任何薄金屬痕跡,造成像熔斷保險絲一樣的開路。
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為了避免這些和其他大電流問題,在PCB布局中如何設(shè)計這些電路時必須小心。
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在PCB制造中,聯(lián)排半孔拼接的指導(dǎo)原則是什么?
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布線大電流電路的一個重要關(guān)鍵是使用大量的金屬。這可以用更寬的痕跡,銅倒,和拼接過。拼接聯(lián)排半孔用于在電路板的多層上連接大電流電路的布線。如果一層上的走線不足以承載所需的電流,則可以在多層上布線并通過聯(lián)排半孔拼接在一起。如果兩個不同的功率層上有相同寬度的走線來承載電流,它將使電流承載能力增加一倍,有助于保持電路板尺寸更小,而不必在單層上間隔走線。
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拼接聯(lián)排半孔確實有一些需要注意的問題。首先,高電流走線也會傳導(dǎo)熱量。拼接孔將吸收這些熱量,但熱量仍然需要通過散熱孔散發(fā)到板的外部層進行冷卻。拼接孔不必很大,但必須有足夠的孔來傳導(dǎo)所有的電流和熱量,而不會過載。您還需要確保在設(shè)計中提供了足夠的電流返回路徑。在某些情況下,多個走線和拼接聯(lián)排半孔最終占據(jù)了電流返回路徑所需的位置,而不是創(chuàng)建電流環(huán)路。
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其他一些有效的傳導(dǎo)大電流的方法是使用更寬的走線和銅注入。如果走線寬度不足以承載電流,則可能存在高熱量區(qū)域,從而影響電路板為其余電路提供穩(wěn)態(tài)電流要求的能力。這可能會影響其他組件的性能,因為它們會推動其最高溫度限制,并且整個電路板可能無法按預(yù)期運行。
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在規(guī)劃PCB設(shè)計中的大電流時,可以使用許多不同的策略,PCB合同制造商可以幫助您完成不同的選擇。
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PCB上的大電流設(shè)計有哪些考慮?
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去除阻焊膜
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這是一種廉價的或者更自由的方法來增加走線的電流能力,并且可以去除路徑的阻焊膜,然后暴露下面的銅。然后,可以在trail上添加額外的焊料,這將增加其厚度和體積,降低電阻。
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它將允許更多的電流通過該走線而不增加走線寬度或額外支付額外的銅厚度。
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在高電流組件下使用多邊形澆注。
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單個組件,如大型fpga和處理器,具有廣泛的電流要求和許多電源引腳。它們通常也有BGA和LGA包裝。
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快速獲得足夠電流的一個技巧是在芯片下面有一個方形多邊形,然后有聯(lián)排半孔向下連接到它們。然后,您可以單擊多邊形倒為厚電源走線。
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使用內(nèi)部層的高電流路徑
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如果外層的厚走線空間不足,那么在內(nèi)層中填充固體,然后使用聯(lián)排半孔連接到外層的高電流器件通常是一種極好的方法。
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在高電流時加入銅棒
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在大功率逆變器、電動汽車等特定應(yīng)用中,電流往往可以達到100A以上。在這種情況下,使用跟蹤變得毫無意義。
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這里的一種常見做法是使用可焊接的銅母線,將其焊接到PCB的焊盤上,然后承載大部分的大電流。由于線材比PCB上的走線要厚得多,因此在寬度大致相同的情況下,它們可以輕松地比常規(guī)提示采用更大的草圖。