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著火的電路板——大電流PCB設(shè)計(jì)避坑指南

時(shí)間2022/02/18
人物華秋電路
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沒有燒過板子的電子工程師,不是優(yōu)秀的工程師。


注:危險(xiǎn)動(dòng)作,請(qǐng)勿模仿!


電路板著火、元器件冒煙,甚至爆炸,是不少電子工程師的日常,尤其是需要過大電流的電源板,電壓高、電流大,非常容易著火——那如何避坑呢?針對(duì)這種情況,當(dāng)然是選擇設(shè)計(jì)厚銅板啦~~



厚銅板是什么?


厚銅板,顧名思義,就是線路層較厚的PCB板,有的工廠,會(huì)把線路層銅厚≥2oz的PCB,與一般的板子區(qū)別開來(lái),稱為厚銅板。(目前業(yè)內(nèi)暫無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但CPCA在2021年發(fā)布的《電子電路行業(yè)術(shù)語(yǔ)和定義》的第4版意見征集稿中,對(duì)于厚銅板的定義為:含有線路導(dǎo)體銅厚度大于105μm(3oz)的印制板,包括單面板、雙面板和多層板)。


為什么大電流需要用厚銅板?


首先,厚銅板載流能力強(qiáng)。

根據(jù)公式:

(其中,I表示可負(fù)載電流,U表示電壓,R表示電阻,S表示線路橫截面積,ρ表示電阻率,L表示線路長(zhǎng)度,w表示線路寬度,h表示線路厚度)


可知,在其他條件不變的情況下(尤其是線路寬度),線路的可負(fù)載電流I與線路的厚度h成正比,線路越厚,則可負(fù)載電流越大。


載流與銅厚、線寬的相關(guān)性

其次,厚銅板散熱性好。


大家都知道金屬基板吧,這其中的典型代表就是鋁基板、銅基板,它們具有極佳的散熱性能。而厚銅板,因?yàn)殂~厚相對(duì)較厚,也可具備一定的散熱性能。

如下為一組關(guān)于銅箔厚度對(duì)散熱性影響的相關(guān)實(shí)驗(yàn):



采用單一變量法,逐漸增加銅箔的厚度,測(cè)量銅箔兩端面的溫度差值。


根據(jù)變化曲線可知,隨著銅箔厚度的逐漸增加,試品兩端面的溫度差值逐漸減小。


因此,把板子設(shè)計(jì)成厚銅板,可以提升板子的散熱性能。


最后,厚銅板能減少熱應(yīng)變。

根據(jù)公式:

(其中,Q表示發(fā)熱量,I表示通過的電流,R表示電阻,t表示通電的時(shí)間,ρ表示電阻率,L表示線路長(zhǎng)度,S表示線路橫截面積,w表示線路寬度,h表示線路厚度)

可知,在其他條件不變的情況下,線路的發(fā)熱量與線路厚度成反比。


因此,把板子設(shè)計(jì)成厚銅板,可以減少發(fā)熱量,進(jìn)而減少因發(fā)熱而導(dǎo)致的熱應(yīng)變。 


綜上所述,區(qū)別于普通PCB,厚銅板具備承載大電流、散熱性好、減少熱應(yīng)變的顯著優(yōu)點(diǎn),大大降低了燒板的風(fēng)險(xiǎn),是大電流PCB設(shè)計(jì)的極佳選項(xiàng)。此外,設(shè)計(jì)成厚銅板,還能增加電路板的機(jī)械強(qiáng)度以及減小終端產(chǎn)品體積等優(yōu)勢(shì)。



做厚銅板,找華秋PCB

華秋PCB新增3oz/4oz厚銅板,高可靠!短交期!


隨著科技的發(fā)展,人們需要性能高、功能多、體積小、能承載大電流、散熱性好的電子產(chǎn)品越來(lái)越多,由此對(duì)厚銅板的需求也日益增長(zhǎng)。為此,華秋PCB在原有基礎(chǔ)上新增3oz/4oz厚銅板(內(nèi)/外層)。



華秋新增3oz/4oz厚銅板


內(nèi)層銅厚0.5oz-4oz,外層銅厚1oz-4oz,當(dāng)前華秋PCB工藝基本可以滿足各行各業(yè)的產(chǎn)品需求,包括電源領(lǐng)域、航空航天、軍工領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域和焊接設(shè)備制造商等。

厚銅板應(yīng)用領(lǐng)域


深耕PCB領(lǐng)域多年,華秋電路在厚銅板制造方面已具備技術(shù)積累,經(jīng)過技術(shù)革新升級(jí),已經(jīng)支持厚銅板的打樣與批量生產(chǎn),可以進(jìn)一步滿足廣大客戶對(duì)于PCB方面的需求。


目前國(guó)內(nèi)線上打樣廠家,唯有華秋一家,提供“2/4/6層板,3/4oz內(nèi)外層銅厚”打樣與批量服務(wù),并且交期最快可達(dá)6天!有需求的客戶戳下方即可了解更多詳情~


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