Technologie PCB - Processus de production de PCB et amélioration de la fiabilité thermique?

1. Schéma de conception selon la fonction du circuit. La conception du schéma est principalement basée sur les propriétés électriques de chaque composant et la construction rationnelle au besoin. Avec cette figure, il est possible de refléter avec précision les fonctions importantes de la carte PCB et les relations entre les différents composants. La conception du schéma est la première étape et une étape très importante dans le processus de production de PCB. Le logiciel couramment utilisé pour concevoir des schémas de circuits est Protel.

2. Une fois la conception schématique terminée, chaque composant doit être encapsulé via Protel pour générer et réaliser une grille avec le même aspect et la même taille. Après avoir modifié le package de composants, exécutez Edit / Set Preferences / pin 1 pour définir le point de référence du package sur le premier pin. Ensuite, effectuez une vérification des règles de rapport / composant, définissez toutes les règles à vérifier, puis OK. À ce stade, le package est établi.

3. Génération officielle de PCB. Une fois le réseau généré, vous devez placer l'emplacement de chaque composant en fonction de la taille du panneau PCB. Lors du placement, il est nécessaire de s'assurer que les fils de chaque composant ne se croisent pas. Une fois le placement des composants terminé, une vérification DRC est finalement effectuée pour éliminer les erreurs de broches ou de croisement de broches lors du câblage de chaque composant. Après avoir éliminé toutes les erreurs, le processus complet de conception de PCB est terminé.

4. Imprimez le diagramme de PCB bien conçu par l'imprimante à jet d'encre en utilisant le papier de carbone spécial, puis appuyez sur le côté du diagramme de circuit imprimé sur la plaque de cuivre et enfin placez - le sur l'échangeur de chaleur pour l'impression thermique. Le papier de copie est imprimé à haute température. L'encre sur le schéma électrique est collée sur la plaque de cuivre.

5. Fabrication de planches en bois. Préparez la solution, mélangez l'acide sulfurique et le peroxyde d'hydrogène dans un rapport de 3: 1, puis placez la plaque de cuivre contenant l'encre et attendez environ trois à quatre minutes jusqu'à ce que toutes les plaques de cuivre, à l'exception de l'encre, soient corrodées, puis retirez la plaque de cuivre et rincez la solution à l'eau propre.

6. Poinçonnage. Percez des trous avec une perceuse où vous devez percer des trous dans la plaque de cuivre. Lorsque vous avez terminé, introduisez chaque composant apparié dans deux ou plusieurs broches de l'arrière de la plaque de cuivre, puis soudez l'ensemble à la plaque de cuivre à l'aide d'un outil de soudage. 7. Après que le travail de soudage est terminé, l'ensemble de la carte de circuit imprimé est entièrement testé. Si quelque chose ne va pas pendant le test, vous devrez déterminer l'emplacement du problème avec le schéma de la conception de la première étape, puis revendre ou remplacer les pièces. Lorsque le test est passé avec succès, toute la carte est terminée.

Comment améliorer la fiabilité thermique de ma carte PCB?

Dans des conditions normales, la distribution de la Feuille de cuivre sur la carte PCB est très complexe et difficile à modéliser avec précision. Il est donc nécessaire de simplifier la forme du câblage lors de la modélisation, et il est également possible de simuler des composants électroniques tels que des tubes mos, des blocs de circuits intégrés, etc., sur une carte modèle ANSYS à proximité de la carte réelle en simplifiant la modélisation.

Analyse thermique

L'analyse thermique dans l'usinage SMD peut aider les concepteurs à déterminer les propriétés électriques des composants sur une carte PCB et les aider à déterminer si un composant ou une carte peut brûler à cause de la chaleur. Une analyse thermique simple ne calcule que la température moyenne de la carte, tandis qu'une analyse thermique complexe nécessite l'établissement d'un modèle transitoire de l'électronique avec plusieurs cartes. La précision de l'analyse thermique dépend en fin de compte de la précision de la consommation d'énergie du composant fournie par le concepteur de la carte.

Dans de nombreuses applications, le poids et les dimensions physiques sont importants. Si la consommation d'énergie réelle d'un composant est faible, le facteur de sécurité de la conception peut être trop élevé, ce qui rend les valeurs de consommation d'énergie du composant utilisées par la conception de la carte non conformes à la réalité ou trop conservatrices. Effectuer une analyse thermique. Inversement (et plus sérieusement), le coefficient de sécurité thermique est conçu pour être trop faible, c'est - à - dire que la température du composant en fonctionnement réel est supérieure à celle prévue par les analystes. Un tel problème nécessite souvent l'installation d'un radiateur ou d'un ventilateur sur la carte. Calmez - vous et résolvez le problème. Ces accessoires externes augmentent les coûts et prolongent * * Le temps. L'ajout d'un ventilateur à la conception crée également un facteur déstabilisant pour la fiabilité. Par conséquent, les cartes utilisent principalement des moyens de refroidissement actifs plutôt que passifs (tels que la convection naturelle, la conduction et la Chaleur rayonnante).

Modélisation simplifiée du circuit imprimé

Avant la modélisation, les principaux composants chauffants de la carte PCB, tels que les tubes MOS et les blocs de circuits intégrés, etc. ces composants convertissent une grande partie des pertes de puissance en chaleur pendant le fonctionnement. Ces dispositifs doivent donc être pris en compte lors de la modélisation.

De plus, considérez la Feuille de cuivre revêtue sur le substrat de la carte comme un fil conducteur. Ils jouent non seulement un rôle de conductivité électrique dans la conception, mais aussi de conductivité thermique. Leur conductivité thermique et leur zone de transfert de chaleur sont relativement grandes, et les cartes sont une partie indispensable des circuits électroniques. Sa structure est réalisée à partir d'un substrat en résine époxy. Il est composé d'une feuille de cuivre peinte en fil. L'épaisseur du substrat en résine époxy est de 4 mm et celle de la Feuille de cuivre de 0,1 mm. La conductivité thermique du cuivre est de 400 W / (m°c) alors que celle de la résine époxy n'est que de 0276 W / (m°c). Bien que la Feuille de cuivre ajoutée soit très mince, elle a un fort effet de guidage de la chaleur et ne peut donc pas être ignorée lors de la modélisation.