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Dati PCB

Dati PCB - Punti chiave e principi di selezione fr4 pcb varistor

Dati PCB

Dati PCB - Punti chiave e principi di selezione fr4 pcb varistor

Punti chiave e principi di selezione fr4 pcb varistor

2023-02-27
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Author:iPCB

La consapevolezza della protezione ambientale nel campo della produzione industriale di fr4 pcb sta diventando sempre più forte. Sono state formulate normative nazionali ed estere per limitare chiaramente l'uso di materiali tossici. Pertanto, lo sviluppo di saldature verdi in grado di evitare l'inquinamento e sostituire le leghe tradizionali è diventato uno dei problemi importanti che devono affrontare l'industria della brasatura. Ad esempio, molti ricercatori in patria e all'estero hanno lavorato o stanno lavorando allo sviluppo di piombo - saldatura libera e cadmio - saldatura libera. Allo stesso tempo, la lega di saldatura di recente sviluppo dovrebbe seguire il principio di riduzione dei costi e miglioramento delle prestazioni. Ad esempio, la lega di saldatura morbida utilizzata per la saldatura a chip si sta sviluppando verso alta resistenza e alta affidabilità, e il suo principio di sviluppo è che la lega non contiene metalli preziosi e le sue proprietà meccaniche sono tra saldatura morbida e saldatura a base d'oro.


La saldatura Sn / Pb è stata ampiamente utilizzata, che è inseparabile dalle sue eccellenti prestazioni e dal basso costo. La saldatura a base di Pb è generalmente morbida e può assorbire lo sforzo meccanico causato dal disallineamento di espansione termica tra il chip e il substrato. Tuttavia, se la sollecitazione meccanica viene ripetuta continuamente (più ciclo termico), l'accumulo di deformazione si verificherà al limite del grano del metallo di riempimento, portando a microcircuiti, con conseguente aumento della resistenza termica e, infine, danni alla fatica. Inoltre, Pb e i suoi composti avranno effetto cancerogeno dopo essersi accumulati in una certa misura nel corpo umano. Sn è spesso usato come base metallica di riempimento perché è facile formare composti intermetallici con vari metalli e ha basso punto di fusione. La bagnabilità della saldatura a base di Sn è migliore di quella a base di Pb. Allo stesso tempo, Pb può migliorare la resistenza all'ossidazione della saldatura a base Sn e ridurre il punto di fusione della saldatura a base Sn.

fr4 pcb

Pertanto, la matrice della saldatura altamente affidabile per SMT è principalmente Sn e leghe Pb. Attualmente, la saldatura principale utilizzata per i chip è Sn / Pb a base di materiali. Ma attualmente, i prodotti elettronici si stanno sviluppando verso la miniaturizzazione, l'alta densità e le alte prestazioni e le dimensioni del giunto di saldatura stanno diventando sempre più piccole, mentre i carichi termici, elettrici e meccanici che sopporta stanno diventando sempre più alti, il che richiede che la saldatura abbia un'eccellente resistenza alla fatica e allo strisciamento. La resistenza allo strisciamento della saldatura tradizionale Sn / Pb è scarsa, che non può soddisfare i requisiti di utilizzo. In altri campi, ci sono anche requisiti costanti per le proprietà delle leghe di saldatura, come la necessità di saldatura composita nell'industria automobilistica, la necessità di saldatura amorfa nella brasatura di ceramica e metalli, e il requisito di basso punto di fusione della saldatura in componenti elettronici sensibili al calore. Pertanto, lo sviluppo di leghe di saldatura verdi con prestazioni e costi ideali è diventato un hotspot di ricerca.


1. Principio di applicazione del varistore dell'ossido di zinco

Varistor è un dispositivo di protezione di limitazione della tensione. Utilizzando le caratteristiche non lineari del varistore, quando la sovratensione si verifica tra i due poli del varistore, il varistore può bloccare la tensione ad un valore di tensione relativamente fisso, realizzando così la protezione del circuito successivo e consentendo alla scheda PCBA di avere una certa capacità di auto-protezione. I parametri principali del varistore includono: tensione del varistore, capacità di corrente, capacità di giunzione, tempo di risposta, ecc Il tempo di risposta del varistore è ns, che è più veloce del tubo di scarico dell'aria e leggermente più lento del tubo TVS. Generalmente, la velocità di risposta del varistore utilizzato per la protezione da sovratensione dei circuiti elettronici può soddisfare i requisiti. La capacità di giunzione del varistore è generalmente nell'ordine di centinaia a migliaia di pF. In molti casi, non è adatto per essere applicato direttamente alla protezione delle linee di segnale ad alta frequenza. Quando viene applicato alla protezione dei circuiti CA, perché la sua capacità di giunzione è relativamente grande e aumenta la corrente di perdita, deve essere pienamente considerato quando si progetta il circuito di protezione. La capacità di flusso del varistore è più grande, ma più piccola di quella del tubo di scarico del gas. Il varistore viene utilizzato in parallelo con le apparecchiature elettriche protette o componenti. Quando nel circuito si verificano sovratensioni fulminee o sovratensioni transitorie di funzionamento Vs, il varistore e le apparecchiature protette e i componenti sopportano Vs allo stesso tempo. A causa della velocità di risposta veloce del varistore, presenta rapidamente eccellenti caratteristiche di conducibilità non lineare nel tempo di nanosecondo. In questo momento, la tensione ad entrambe le estremità del varistore scende rapidamente, molto meno di Vs, in modo che la tensione effettiva di resistenza sulle apparecchiature e sui componenti protetti è molto inferiore alla sovratensione Vs, in modo da proteggere le apparecchiature e i componenti dall'impatto della sovratensione.


2. Selezione della tensione del varistore del varistore dell'ossido di zinco

Selezionare la tensione V1mA sotto la corrente specificata del varistore in base alla tensione di alimentazione protetta. I principi generali di selezione sono:

Per il circuito DC: V1mA ⥠2.0VDC

Per circuito CA: valore effettivo V1mA ⥠2.2V

In particolare, si sottolinea che lo standard di selezione della tensione varistore dovrebbe essere superiore alla tensione di alimentazione. Mentre il dispositivo può essere protetto, il varistore con alta tensione dovrebbe essere selezionato per quanto possibile, che non solo può proteggere il dispositivo, ma anche migliorare la durata del varistore. Ad esempio, la tensione di resistenza del dispositivo da proteggere è Vdc=550Vdc e la tensione di funzionamento del dispositivo è V=300Vdc, quindi dovremmo selezionare il varistore con la tensione di 470V, l'intervallo della tensione del varistore è (423-517), l'errore negativo della tensione del varistore è 470-47=423Vdc, che è maggiore della tensione di alimentazione del dispositivo di 300Vac, E l'errore positivo è 470+47=517Vdc, che è inferiore alla tensione di resistenza del dispositivo di 550Vdc. Occorre inoltre prestare attenzione a:

1) deve essere assicurato che la tensione di lavoro continua non superi il valore ammissibile quando la tensione oscilla, altrimenti la durata del varistore sarà accorciata;

2) Quando si utilizza il varistore tra la linea elettrica e il terreno, a volte la tensione tra la linea e il terreno aumenterà a causa di scarsa messa a terra, quindi il varistore con tensione nominale più alta di quella utilizzata tra le linee è solitamente utilizzato.


3. Selezione della portata

Generalmente, la portata data dal prodotto è il valore corrente che il prodotto può sopportare quando conduce la prova di impulso secondo la forma d'onda, i tempi di impatto e il tempo di gap dato dallo standard del prodotto. Il numero di impatto che il prodotto può sopportare è una funzione di forma d'onda, ampiezza e tempo di intervallo. Quando l'ampiezza della forma d'onda corrente è ridotta del 50%, il numero di impatto può essere raddoppiato. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, la corrente di sovratensione assorbita dal varistore dovrebbe essere inferiore al flusso del prodotto fr4 pcb.