Mae vias bwrdd cylched printiedig yn sianeli dargludol hanfodol ar gyfer cysylltu gwahanol haenau o gylchedau, ac mae eu gallu gorlif yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad a dibynadwyedd y system gylched gyfan. Yn enwedig mewn senarios cymhwysiad cyfredol uchel, megis cylchedau pŵer, cylchedau mwyhadur pŵer, ac ati, os na chaiff gallu gorlif y via ei drin yn iawn, gall achosi gorboethi lleol, datgysylltiad solder, a hyd yn oed losgi'r bwrdd cylched printiedig, gan arwain at fethiant offer.
1, Ffactorau allweddol sy'n effeithio ar -capasiti llif twll
Diamedr a maint y tyllau trwodd
Mae diamedr y-twll trwodd yn chwarae rhan bendant yn ei gapasiti llif. Yn ôl yr egwyddor o ddwysedd cerrynt, o dan yr un amodau presennol, po fwyaf yw'r diamedr trwodd, y mwyaf yw'r arwynebedd trawsdoriadol y mae'r cerrynt yn mynd drwyddo, a'r isaf yw'r dwysedd cerrynt. Er enghraifft, mewn modiwl pŵer cerrynt uchel, gan ddefnyddio diamedr 0.3mm trwy a 0.5mm diamedr trwy, wrth basio cerrynt 10A, mae'r 0.3mm trwy yn codi'n gyflym i 140 gradd oherwydd y dwysedd cerrynt uchel, sy'n llawer uwch na'r ystod goddefgarwch o ddeunydd FR4 (yn gyffredinol, mae tymheredd gweithio deunydd FR4 yn gyfyngedig i lai na 125 gradd), sy'n peri risg difrifol o fethiant thermol; Mae tymheredd y twll 0.5mm drwodd yn parhau'n sefydlog ar 85 gradd, yn dal o fewn yr ystod ddiogel. Yn ogystal, gall defnyddio vias lluosog yn gyfochrog ddosbarthu'r cerrynt yn effeithiol. Yn achos cyfanswm cerrynt o 15A, gall tymheredd un tro 0.5mm gyrraedd hyd at 130 gradd, gan agosáu at y trothwy perygl. Fodd bynnag, ar ôl cysylltu tair vias 0.5mm yn gyfochrog, mae'r tymheredd yn gostwng i 75 gradd. Pan gynyddir nifer y vias 0.5mm i bump ochr yn ochr, mae'r tymheredd yn gostwng ymhellach i 60 gradd, ac mae sefydlogrwydd y system yn gwella'n sylweddol.
Trwch platio copr
Mae trwch platio copr ar wal fewnol y via yn pennu ei dargludedd. Mae trwch platio copr cyffredin yn cynnwys 18 μ m, 25 μ m, a manylebau uwch. Gan gymryd yr un diamedr 0.5mm drwodd fel enghraifft, wrth basio cerrynt 10A, mae tymheredd y copr 18 μm wedi'i blatio trwyddo yn cyrraedd 92 gradd, mae'r tymheredd yn disgyn i 78 gradd pan fydd wedi'i blatio â 25 μm o gopr, a dim ond 65 gradd yw tymheredd y platiad copr 50 μm trwyddo. Mae hyn yn dangos, wrth i drwch platio copr gynyddu, bod ymwrthedd y via yn lleihau, mae'r gwres a gynhyrchir pan fydd cerrynt yn mynd trwodd yn lleihau, ac mae'r effaith afradu gwres yn cael ei wella'n sylweddol, a thrwy hynny yn gwella gallu gorlif y via yn fawr.
rhif haen bwrdd cylched printiedig a dull cysylltu copr
Bydd nifer yr haenau bwrdd cylched printiedig a'r dull cysylltu rhwng y via a'r haen gopr fewnol yn effeithio ar lwybr dargludiad thermol y via. Mewn byrddau cylched printiedig aml-haen, os gall y via gysylltu'n effeithiol â haenau copr mewnol lluosog, mae'n golygu y gellir gwasgaru gwres trwy fwy o lwybrau, sy'n fuddiol ar gyfer gwella'r cynhwysedd presennol trwy.
Mesurau afradu gwres
Mae cyflawnrwydd mesurau afradu gwres hefyd yn effeithio'n fawr ar allu gorlifo trwodd y tyllau. Gall gosod ffoil copr afradu gwres ger y via afradu'r gwres a gynhyrchir gan y via yn gyflym a lleihau'r tymheredd via. Mae defnyddio vias poeth yr un mor hanfodol gan y gallant gyfeirio gwres i ardaloedd afradu gwres eraill y bwrdd cylched printiedig. Yn ogystal, gall llenwi deunyddiau afradu gwres fel gludiog dargludol thermol o amgylch y via wella'r effaith afradu gwres yn effeithiol.
amodau amgylcheddol
Mae'r tymheredd a'r llif aer yn yr amgylchedd gwaith yn cael effaith ddiymwad ar gapasiti llif y twll trwodd. Mewn amgylcheddau tymheredd uchel, mae anhawster afradu gwres y via ei hun yn cynyddu, ac mae ei gapasiti gorlif yn gostwng yn gyfatebol. Er enghraifft, ar dymheredd amgylchynol o 50 gradd, mae'r cerrynt a ganiateir trwy'r via yn is nag ar dymheredd ystafell o 25 gradd. Gall llif aer da, fel oeri aer gorfodol neu amodau darfudiad naturiol, gyflymu'r broses o wasgaru gwres arwyneb trwy'r trwyn a helpu i wella gallu'r llif trwy. Mewn rhai dyfeisiau electronig awyr agored, oherwydd y newidiadau tymheredd mawr a'r amodau awyru cyfyngedig, mae angen dylunio vias yn fwy gofalus i addasu i heriau amgylcheddau llym ar gapasiti gorlif.
2, Dull gwerthuso ar gyfer -capasiti llif twll
Yn ôl data cyfeirio safonol
Ar hyn o bryd, er nad oes safon unedig yn benodol ar gyfer capasiti overcurrent vias, gellir cyfeirio at y data ar gapasiti cario cyfredol gwifrau copr bwrdd cylched printiedig yn safon IPC-2152 ar gyfer amcangyfrif rhagarweiniol o gapasiti overcurrent vias. Mae'r safon hon yn darparu gwerthoedd cyfeirio ar gyfer cynhwysedd cario cyfredol gwahanol led llinell a thrwch copr o dan amodau codi tymheredd penodol. Fodd bynnag, oherwydd y gwahaniaethau rhwng strwythurau a gwifrau copr cyffredin, dim ond fel cyfeiriadau bras y gellir defnyddio'r data hyn, ac mae angen eu haddasu yn ôl sefyllfaoedd penodol mewn cymwysiadau ymarferol.
profion arbrofol
Mae profion arbrofol yn ddull uniongyrchol a dibynadwy ar gyfer gwerthuso trwy -gallu gorlifo twll. Trwy adeiladu cylched profi gwirioneddol, mae cerrynt o wahanol feintiau yn cael eu cymhwyso i'r tyllau trwodd, a defnyddir synwyryddion tymheredd i fonitro newidiadau tymheredd y tyllau trwy mewn amser real. Er enghraifft, yn yr arbrawf, dewisir vias lluosog o'r un manylebau ac mae cerrynt gwahanol fel 1A, 3A, 5A yn cael eu pasio drwodd yn y drefn honno, a chofnodir y tymereddau cyfatebol. Y gwerth cyfredol y mae'r tymheredd yn cyrraedd terfyn goddefiant deunydd FR4 yw cynhwysedd gorlif uchaf y via o dan yr amod hwn. Gall y dull hwn adlewyrchu perfformiad vias mewn gwaith ymarferol yn reddfol, ond mae'r broses arbrofol yn cymryd llawer o amser ac yn llafurus, ac mae ffactorau megis amgylchedd profi a chywirdeb offer yn effeithio arni.
Dadansoddiad efelychiad thermol
Gan ddefnyddio meddalwedd efelychu thermol proffesiynol, lluniwch fodel thermol tri dimensiwn o vias bwrdd cylched printiedig i efelychu dosbarthiad tymheredd vias o dan lwythi cerrynt gwahanol. Yn y model efelychu, gellir gosod paramedrau megis trwy ddiamedr, trwch platio copr, rhif haen bwrdd cylched printiedig, ac amodau afradu gwres yn gywir. Trwy newid y paramedrau hyn, gellir gweld y newidiadau tymheredd trwy i werthuso'r gallu gorgyfredol. Trwy gymharu tymheredd vias diamedr 0.3mm, 0.5mm, a 0.8mm o dan 10A cerrynt trwy efelychu, mae'n amlwg bod gwahaniaethau yng nghynhwysedd overcurrent vias â diamedrau gwahanol. Mae dadansoddiad efelychiad thermol yn effeithlon a gall ystyried ffactorau lluosog yn gynhwysfawr, gan ddarparu sylfaen gref ar gyfer optimeiddio trwy ddyluniad. Fodd bynnag, mae cywirdeb canlyniadau efelychu yn dibynnu ar resymoldeb gosodiadau paramedr model.
3, Dylunio strategaeth optimeiddio ar gyfer gwella gallu llif tyllau trwodd
Optimeiddio trwy faint a chynllun
Yn y cyfnod dylunio, argymhellir defnyddio vias diamedr mwy cymaint â phosibl, yn ddelfrydol Yn fwy na neu'n hafal i 0.5mm, i leihau dwysedd presennol a lleihau cynhyrchu gwres. Ar gyfer cymwysiadau cyfredol uchel, dylid cysylltu vias lluosog ochr yn ochr. Ar gyfer cerrynt sy'n fwy na 5A, argymhellir defnyddio vias Mwy na neu'n hafal i 3 0.5mm. Ar yr un pryd, cynlluniwch gynllun y vias yn rhesymol i osgoi crynodiad gormodol o vias ac atal cronni gwres gormodol mewn ardaloedd lleol. Er enghraifft, gall y cysylltiad trwodd rhwng yr awyren bŵer a'r awyren ddaear, gyda vias wedi'u dosbarthu'n gyfartal, gydbwyso'r cerrynt yn effeithiol a gwella'r gallu gorlif cyffredinol.
Cynyddu trwch platio copr
Os yw'r broses weithgynhyrchu bwrdd cylched printiedig yn caniatáu, gall cynyddu'r trwch platio copr ar wal fewnol y via i 25 μm neu fwy leihau'r gwrthiant thermol yn sylweddol a gwella ei allu gorlif. Er enghraifft, mewn mamfwrdd gweinydd sy'n gofyn am sefydlogrwydd pŵer hynod o uchel, cynyddwyd trwch platio copr ar y tyllau trwodd o 18 μ m i 35 μ m. Ar ôl profi, gostyngwyd tymheredd y tyllau trwodd yn sylweddol o dan lwythi cerrynt uchel, a chafodd sefydlogrwydd y system ei wella'n fawr.
Gwell dyluniad afradu gwres
Gosodwch ardal fawr o ffoil copr afradu gwres o amgylch y via a sicrhau cysylltiad da rhwng y via a'r ffoil copr afradu gwres, gan ddarparu llwybr dargludiad effeithlon ar gyfer gwres. Trefnwch vias thermol yn rhesymol i wasgaru gwres i ardaloedd afradu gwres eraill y bwrdd cylched printiedig. Yn ogystal, mae gorchuddio deunyddiau afradu gwres fel paent dargludol thermol ar wyneb y trwy yn gwella'r effaith afradu gwres ymhellach. Mewn dyfeisiau electronig pŵer uchel, megis dyluniad bwrdd cylched printiedig trawsnewidyddion amledd diwydiannol, gall y mesurau afradu gwres hyn wella dibynadwyedd trwy weithrediad mewn amgylcheddau cerrynt uchel yn effeithiol.
Addaswch yn ôl senarios cais gwirioneddol
Ystyried yn llawn amgylchedd defnydd gwirioneddol bwrdd cylched printiedig, megis tymheredd gweithio, lleithder, amodau awyru, ac ati, a gwneud y gorau o'r dyluniad trwodd yn unol â hynny. Mewn amgylcheddau tymheredd uchel, yn briodol cynyddu maint neu nifer y tyllau drwy; Mewn amgylcheddau llaith, cryfhau mesurau amddiffynnol ar gyfer tyllau trwodd i atal gostyngiad mewn capasiti overcurrent oherwydd cyrydiad.