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著火的電路板——大電流PCB設計避坑指南

時間2022/02/18
人物華秋電路
查看者1592

沒有燒過板子的電子工程師,不是優秀的工程師。


注:危險動作,請勿模仿!


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?針對這種情況,當然是選擇設計厚銅板啦~~



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,會把線路層銅厚≥2oz的PCB,與一般的板子區別開來,稱為厚銅板。(目前業內暫無統一標準,但CPCA在2021年發布的《電子電路行業術語和定義》的第4版意見征集稿中,對于厚銅板的定義為:含有線路導體銅厚度大于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。

根據公式:

(其中,I表示可負載電流,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),線路的可負載電流I與線路的厚度h成正比,線路越厚,則可負載電流越大


載流與銅厚、線寬的相關性

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,因為銅厚相對較厚,也可具備一定的散熱性能。

如下為一組關于銅箔厚度對散熱性影響的相關實驗:



采用單一變量法,逐漸增加銅箔的厚度,測量銅箔兩端面的溫度差值。


根據變化曲線可知,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,把板子設計成厚銅板,可以提升板子的散熱性能。


最后,厚銅板能減少熱應變。

根據公式:

(其中,Q表示發熱量,I表示通過的電流,R表示電阻,t表示通電的時間,ρ表示電阻率,L表示線路長度,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,線路的發熱量與線路厚度成反比。


因此,把板子設計成厚銅板,可以減少發熱量,進而減少因發熱而導致的熱應變。 


綜上所述,區別于普通PCB,厚銅板具備承載大電流、散熱性好、減少熱應變的顯著優點,大大降低了燒板的風險,是大電流PCB設計的極佳選項。此外,設計成厚銅板,還能增加電路板的機械強度以及減小終端產品體積等優勢。



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、散熱性好的電子產品越來越多,由此對厚銅板的需求也日益增長。為此,華秋PCB在原有基礎上新增3oz/4oz厚銅板(內/外層)。



華秋新增3oz/4oz厚銅板


內層銅厚0.5oz-4oz,外層銅厚1oz-4oz,當前華秋PCB工藝基本可以滿足各行各業的產品需求,包括電源領域、航空航天、軍工領域、汽車領域和焊接設備制造商等。

厚銅板應用領域


深耕PCB領域多年,華秋電路在厚銅板制造方面已具備技術積累,經過技術革新升級,已經支持厚銅板的打樣與批量生產,可以進一步滿足廣大客戶對于PCB方面的需求。


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


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