One-stop PCB&PCBA Manufacturer since 2009
Язык
One-stop PCB&PCBA Manufacturer since 2009
Компания Jinhua Technology (Shenzhen) Co., Ltd. была основана в 2009 году, обновила свое производственное оборудование и заменила более крупное заводское здание в 2020 году. Выйдя на рынок с новым обликом, наша компания специализируется на комплексном обслуживании полуфабрикатов. такие как печатные платы, закупка компонентов, обработка чипов SMT и плагины DIP. Позиционируется как «профессиональный и быстрый комплексный поставщик комплексных пакетных услуг». Компания оснащена высокоточным импортным оборудованием, печатной машиной GKG-GSE, инспекционным оборудованием SPI, первым тестером FAI, автоматической многофункциональной машиной для размещения, пайкой оплавлением, оборудованием AOI, волновой пайкой и т. д. Продукция прошла сертификацию безопасности UL, Сертификация системы экологического менеджмента ISO14001, сертификация системы менеджмента качества ISO9001-2000 и строгое соблюдение стандарта системы качества IATF 16949. Мы всегда придерживаемся корпоративных ценностей «профессионального качества, честности и инноваций» и продолжаем двигаться вперед, быть реалистичными, инновационными и действовать добросовестно. Усердно работайте над достижением цели «стать передовым поставщиком услуг в отрасли SMT». Быть компанией с чувством социальной ответственности перед клиентами, сотрудниками и поставщиками.
Меры предосторожности при использовании печатных плат в автомобиле
По данным JH PCBA, на уровне печатных плат немногими из проблем, требующих инновационных решений, являются миниатюризация, низкая индуктивность, управление температурным режимом и выдержка больших токов. Производители печатных плат отвечают вышеуказанным требованиям с помощью новых технологий, таких как внедрение чипов. Они встраивают тонкие голые кристаллы силовых полупроводников в слои печатной платы. Это мощная альтернатива, быстро заменяющая традиционные силовые электронные модули.
Автомобильная промышленность находится под огромным законодательным давлением, требующим достижения целей по сокращению выбросов CO2. Поэтому они предлагают новые решения с использованием гибридных и электрических приводов для электрификации автомобильной техники. В результате высоких требований к мощности возникают все более сложные задачи по управлению большими токами и термическому управлению рассеиваемыми потерями мощности.
Внутри автомобиля силовые полупроводники преобразуют энергию аккумуляторов. Для этого производители используют модули питания, изготовленные из материалов подложки с использованием керамики или печатной платы. Подложка помогает выдерживать большие токи, рассеивает тепло и позволяет работать на высоких частотах переключения. Это оптимальный способ поддержки электрического преобразования энергии.
Экономическое преимущество печатных плат перед керамикой привело к тому, что первые достигли все большей доли в приложениях преобразования энергии в электромобилях. Использование керамических подложек в силовых каскадах почти всегда требует дополнительной платы управления с соответствующими соединительными устройствами, такими как кабели, разъемы и вилки. С другой стороны, используя печатные платы, можно объединить силовой каскад и плату управления на одной подложке. Что касается подложек силовой электроники в автомобильной промышленности, технология печатных плат развивается в различных направлениях:
Тяжелые медные печатные платы
В автомобильной промышленности уже некоторое время используются печатные платы из тяжелой меди, в основном в коробках реле и предохранителей. С увеличением потребления электроэнергии во многих приложениях эта технология переживает возрождение. Использование толстых медных слоев в качестве линий электропередачи имеет дополнительное преимущество, заключающееся в уменьшении паразитной индуктивности, поскольку можно укладывать проводники один над другим в многослойных платах. Производители печатных плат часто реализуют до четырех слоев с 12 унциями меди во внутренних слоях, что приводит к потенциальной пропускной способности более 1000 А. Хотя толщина внутренних слоев составляет 400 мкм, производители должны поддерживать концентрацию тяжелой меди во внешних слоях ниже 150 мкм. мкм. В противном случае потребуются дополнительные усилия для процесса паяльной маски, чтобы обеспечить адекватную электрическую изоляцию.
Силовая комбинированная плата
Технология тяжелой меди имеет недостаток. Мелкошаговые структуры травить вместе с тяжелой медью невозможно. Поэтому в большинстве систем силовой электроники принято иметь отдельную плату управления с использованием меди стандартной толщины для сборки с технологией поверхностного монтажа, а также силовой каскад с конструкцией из толстой меди. Для этого требуется место для установки достаточной площади для размещения обеих плат, включая любые соединяющие их разъемы.
Производители печатных плат разработали силовую комбинированную плату, позволяющую объединить оба требования в одной структуре. Они устанавливают тяжелую медь во внутренних слоях рядом со стандартной медной конструкцией. Общий внешний слой из меди толщиной, совместимой с SMT, служит для обеспечения электрического соединения всей платы.
Однако изолирующий слой между слоями тяжелой меди действует как барьер для оптимальной теплопередачи по оси Z. Поскольку технология печатных плат из тяжелой меди полезна для управления большими токами, для правильного рассеивания тепла требуются другие технологии, такие как изолированные металлические подложки и технология инкрустации.
Изолированная металлическая подложка
Изолированная металлическая подложка, состоящая в основном из металлического радиатора, имеет тонкий изоляционный слой, отделяющий единственный медный слой сверху от металлического радиатора. Эта конструкция очень полезна для простых конструкций, в которых размещено множество компонентов, генерирующих тепло. Однако для более сложных проектов одноуровневая маршрутизация может оказаться недостаточной, и может потребоваться более одного уровня.
В большинстве конструкций с изолированной металлической подложкой в качестве теплоотвода используется алюминий. Это снижает вес, но приводит к высокому КТР, тем самым снижая надежность конструкции. Для повышения надежности в качестве материала радиатора конструкторы используют медь. Это также помогает улучшить теплоемкость платы.
Технология инкрустации
Тепло должно передаваться от горячего компонента к радиатору как можно короче, поскольку это сводит к минимуму тепловое сопротивление. В большинстве случаев тепло распространяется по оси Z, начиная с горячего компонента в собранной верхней части печатной платы, проходя через плату, прежде чем достичь радиатора в нижней части платы.
Вместо того, чтобы чинить радиатор, производители печатных плат теперь ламинируют массивную медную вставку внутри печатной платы. Это существенно снижает термическое сопротивление. Помимо использования вставки в качестве стока для отвода тепла, вставку также можно использовать для проведения больших токов, поскольку ее омическое сопротивление низкое.
Технология встраивания чипов
Однако традиционные технологии сталкиваются с ограничениями при установке в ограниченных и замкнутых пространствах, особенно при высокой плотности мощности. Для экономии места производители печатных плат требуют миниатюризации, и они достигают этого, устанавливая некоторые компоненты внутри платы, а не монтируя их на ее внешней поверхности.
Для улучшения отвода тепла от горячего компонента внутри печатной платы к радиатору производители должны использовать силовые полупроводники с выводной рамкой. Это действует как распределитель тепла, значительно снижая тепловое сопротивление. Толстый медный слой сверху помогает соединить контакты с помощью микропереходных отверстий, заполненных медью, вместо соединительных проводов, которые используются в обычных силовых модулях. Эта технология не только помогает рассеивать тепло, но также улучшает многие электрические параметры, такие как:
Сопротивление в штате:
Встраивание чипа практически исключает использование соединительных проводов и связанное с ними сопротивление корпуса. Однако точное значение сопротивления в открытом состоянии зависит от поколения полупроводниковой технологии, ее класса напряжения и типа корпуса.
Термическое сопротивление:
Свинцовая рама обеспечивает превосходное распространение тепла, тем самым значительно улучшая термическое сопротивление системы. Кроме того, теплоемкость выводной рамки также повышает надежность устройства и его тепловой импеданс.
Производительность переключения:
Верхняя часть микросхемы имеет почти плоское соединение с переходными отверстиями, благодаря чему достигается очень низкое значение паразитной индуктивности. Это также приводит к очень коротким расстояниям между силовым полупроводником и конденсаторами звена постоянного тока. Конечным эффектом вышеизложенного является возможность более быстрого переключения со значительно меньшими потерями. Это особенно актуально для современных технологий быстрого переключения с использованием полупроводников SiC и GaN.
Миниатюризация:
Нынешние и будущие приложения часто нуждаются в уменьшении форм-фактора, но при этом требуют предоставления дополнительных функций. Встраивание микросхем помогает добиться экономии ценного пространства на уровне печатной платы.
Более высокая надежность:
Замена керамики или связующих проводов помогает существенно повысить надежность системы. Например, испытания на циклическое питание с разницей температур в 120 К на платах с использованием встроенной технологии показали, что они способны выдержать более 700 000 активных циклов.
Снижение цены:
Значительная экономия средств возможна благодаря технологии встроенных микросхем. Это происходит за счет общей экономии места, встроенной изоляции, снижения проблем с ЭМС, меньших размеров пассивных компонентов, силовых компонентов, требующих меньшей площади поверхности чипа, оптимизированного охлаждения и экономия на кабелях и разъемах.
Полезно для широкозонных и высоковольтных полупроводников.
Технологии встраивания чипов в печатные платы повышают производительность приложений силовой электроники. Эта новая технология имеет очень низкую паразитную индуктивность, что обеспечивает переключение с малыми потерями на высоких частотах. Это крайне желательно при использовании полупроводников с широкой запрещенной зоной и для следующего поколения автомобильных приводов, использующих устройства на основе SiC и GaN.
Встроенная изоляция помогает собрать компоненты Smart Pack непосредственно на радиаторе. В зависимости от требований TIM или материал термоинтерфейса может быть электропроводным или непроводящим.
Измерение тока с помощью шунтов является обычной практикой. Производители используют шунты для измерения фазных токов в электродвигателях электромобилей. Шунты, будучи относительно крупными компонентами, являются хорошими кандидатами на миниатюризацию. Встраивание шунта в компонент Smart Pack значительно улучшает рассеивание тепла. Это увеличивает возможность использования шунтов для измерения токов до 300 А. Для повышения надежности производители заменяют пайки шунта и схемы платы микропереходными отверстиями.
Заключение
По данным PCB Trace Technologies Inc, новые технологии печатных плат во многом поддерживают электромобили. Они не только минимизируют форм-факторы, но и повышают производительность и надежность системы за счет снижения затрат на уровне системы. Встраивание силового электронного устройства в печатную плату помогает заменить традиционный силовой модуль, значительно улучшить производительность системы и ее надежность. Это полезно не только для приложений с низким напряжением, но и для приложений с высоким напряжением, а также для приложений с высоким напряжением и устройствами с широкой запрещенной зоной.
JH PCBA, one-stop Chinese PCB&PCBA
manufacturer since 2009.
ISO9001, ISO14001, IATF16949 automotive,
Rohs certificated.
Payment Methods：
CONTACT DETAILS
3rd Floor, Building A, Zedali Industrial Park, No. 26 Jian’an Road, Tangwei Community, Fuhai Street, Baoan District, Shenzhen City, China
+86 0755 - 2992 2552
Sales Manager Mobile Phone: +86 13590460002
(same number as Wechat and Whatsapp)
Delivery Services：
CONTACT US
Copyright © 2024 Jinghua Technology (Shenzhen) Co., Ltd. All Rights Reserved. Privacy Policy
