A fenntartható energiára való aktív átállás globális trendje mellett az új energiaipar virágzik. Az új energetikai járművektől a nap- és szélenergia-termelő berendezésekig számos új energiaalkalmazás magja nem választható el egy kulcsfontosságú összetevőtől -új energiaáramköri lap. Bár csak látszólag közönséges áramköri lapról van szó, az új energetikai rendszerekben nélkülözhetetlen, bonyolult áramköri elrendezéseket és jelátviteli feladatokat ellátva, alapja az új energetikai berendezések hatékony és stabil működésének.
1, Alapanyag: a teljesítmény sarokköve
Az új energiaáramköri lapok hordozóanyaga kulcsfontosságú tényező a teljesítményükben. A hagyományos áramköri lapokhoz képest az új energiaalkalmazások gyakran szigorúbb környezeti és teljesítménykövetelményekkel szembesülnek, ezért a hordozóanyagok kiválasztása rendkívül aprólékos.
Az új energetikai járművek területén az összetett környezet, mint a vibráció, a magas hőmérséklet és a jármű üzemeltetése során keletkező elektromágneses interferencia miatt az aljzatnak kiváló mechanikai szilárdsággal, magas hőmérséklettel szembeni ellenállással és elektromos szigeteléssel kell rendelkeznie. Az epoxi üvegszövet laminált tábla kiváló átfogó teljesítményének köszönhetően általános választássá vált az új energetikai járművek áramköri lapjaihoz. Nem csak bizonyos fokú mechanikai igénybevételnek tud ellenállni, hogy biztosítsa az áramköri lap integritását a jármű vibrációja során, hanem magas üvegesedési hőmérséklettel is rendelkezik, hogy stabil elektromos teljesítményt tartson fenn magas hőmérsékletű környezetben. Például az elektromos járművek akkumulátor-felügyeleti rendszerének áramköri lapján az FR-4 hordozó megbízhatóan támogatja az áramkört, biztosítva az akkumulátor állapotfigyelő és -felügyeleti jeleinek pontos továbbítását.
A napelemes napelemek területén a hosszú távú{0}}kültéri expozíció, a váltakozó magas és alacsony hőmérséklet, valamint a páratartalom megköveteli, hogy az áramköri lapok hordozói jó időjárásállósággal és vegyi korrózióállósággal rendelkezzenek. Jelenleg néhány különleges, nagy teljesítményű-anyag kerül előtérbe. A poliimid (PI) szubsztrátumok kiválóan ellenállnak a magas és alacsony hőmérsékletnek, és stabilak lehetnek a szélsőséges -200-260 fokos hőmérsékleti tartományban is. Ugyanakkor kiváló UV- és vegyszerállóságuk alkalmassá teszi hosszú távú használatra zord kültéri környezetben, hatékonyan meghosszabbítva az áramköri lapok élettartamát a napelemes berendezésekben.
2, Szerkezeti tervezés: a teljesítmény optimalizálásának magja
Az új energiaáramköri lapok szerkezeti tervezése több tényező átfogó figyelembevételét igényli a jobb elektromos teljesítmény és helykihasználás elérése érdekében.
Az új energetikai járművek energiaellátó rendszerének áramköri lapjainál gyakran alkalmaznak több-rétegű kártyaszerkezetet, mivel nagy teljesítményű erőátvitelt és összetett vezérlőjeleket kell kezelni. A rétegek számának növelésével korlátozott helyen bonyolultabb áramköri elrendezések valósíthatók meg, csökkentve a vonalkeresztezéseket és az interferenciát. Például a motoros meghajtó áramköri lapokban általában 8 vagy akár több rétegű áramköri kártyákat használnak. A belső réteg táp- és földrétegek elrendezésére használható, stabil tápellátást biztosítva az áramkör számára és csökkentve a jelinterferenciát; A külső réteg különböző elektronikus alkatrészek érintkezőinek csatlakoztatására szolgál a jel be- és kimenet elérése érdekében. Eközben kulcsfontosságú az áramkör szélességét és távolságát ésszerűen megtervezni. A nagyáramú távvezetékek esetében a vezeték szélességét megfelelően szélesíteni kell a vezeték ellenállásának csökkentése, az energiaveszteség és a hőtermelés minimalizálása érdekében; A nagy sebességű-jelvonalaknál a vonalak távolságát és hosszát szigorúan ellenőrzik a jel integritásának biztosítása, valamint a jelvisszaverődés és az áthallás csökkentése érdekében.
Az elosztott új energiatermelő rendszerekben, például szélerőművekben és naperőművekben előfordulhat, hogy az áramköri lapoknak alkalmazkodniuk kell a különböző telepítési és csatlakozási követelményekhez. Ezen a ponton jelent meg a moduláris szerkezeti tervezés. Ossza fel a teljes áramköri lapot több független modulra funkcióik szerint, és minden modul külön-külön tervezhető, gyártható és tesztelhető összeszerelés előtt. Ez a moduláris felépítés nemcsak a gyártást és a karbantartást könnyíti meg, hanem lehetővé teszi a modul-kombinációk rugalmas beállítását a tényleges alkalmazási forgatókönyveknek megfelelően, javítva az áramköri lapok sokoldalúságát és méretezhetőségét. Például a szoláris inverterek áramköri tervezésénél a bemeneti áramkör, az inverter áramkör, a kimeneti áramkör stb. önálló modulként alakítható ki, illetve a különböző teljesítményszintek inverterigényének megfelelően választható ki a megfelelő számú és specifikációjú modul kombinációhoz.
3, Gyártási folyamat: Minőségbiztosítás
Az új energiaáramköri lapok gyártási folyamata közvetlenül befolyásolja azok minőségét és teljesítményét, és a hordozó feldolgozásától a végső termékellenőrzésig minden lépést szigorúan ellenőrizni kell.
Az aljzat feldolgozása a gyártás első lépése, beleértve a vágást, fúrást és az aljzaton végzett egyéb műveleteket. A vágási folyamat során nagy-precíziós vágóberendezésre van szükség annak érdekében, hogy biztosítsák az aljzatméretek pontosságát és az ellenőrzési hibákat nagyon kis tartományon belül. A fúrási folyamat még kritikusabb. Az új energiaáramköri lapokon lévő nagyszámú átmenő furathoz nagy rekeszpontosság és sima furatfalak szükségesek. A fejlett lézeres fúrási technológia fontos szerepet játszik ebben a folyamatban, mivel kis nyílások (például 0,1 mm alatti) nagy pontosságú megmunkálása érhető el a lyuk falának minimális károsodása mellett, ami előnyös a későbbi galvanizálás és elektromos csatlakozások szempontjából.
Az áramkörök gyártása a gyártás egyik alapvető folyamata, főként fotolitográfiával és maratási technikákkal. A fotolitográfiás folyamat során a szubsztrátum felületét először egyenletesen bevonják fotoreziszttel, majd nagy-precíziós fotolitográfiai berendezéssel a tervezett áramköri mintát a fotoreziszten egy maszkon keresztül exponálják. Az expozíció után a fotoreziszt előhívó kezelésen esik át, így az áramkör mintájával összhangban lévő fotoreziszt mintázat marad. Ezt követően maratással távolítják el a fotoreziszttel nem védett rézfóliát kémiai maratóoldat segítségével, így precíz áramkört alakítanak ki. Ez a folyamat rendkívül magas környezeti tisztaságot igényel, és még az apró porrészecskék is hibákat okozhatnak, például rövidzárlatot vagy szakadást az áramkörben. Ezért a gyártóműhelyek általában pormentes -tisztító berendezéseket használnak annak biztosítására, hogy a litográfiai és maratási folyamatokat magas tisztaságú környezetben végezzék.
Az áramköri gyártás befejezése után az áramköri lapon felületkezelést kell végezni a forraszthatóság és a védelmi teljesítmény javítása érdekében. A gyakori felületkezelési eljárások közé tartozik az ónpermetezés, az aranyozás, a vegyi nikkelezés stb. Az új energiaáramköri lapokban a magas megbízhatósági követelmények miatt széles körben alkalmazzák a merítési aranyozást és az elektromos nikkelezést. Az immerziós arany eljárás egységes aranyréteget képezhet a rézfólia felületén. Az arany jó vezetőképessége és korrózióállósága nemcsak javítja az áramköri lap forraszthatóságát, hanem hatékonyan megakadályozza a rézfólia oxidációját és meghosszabbítja az áramköri lap élettartamát; Az elektromos nikkelezési eljárás során először egy nikkelréteget helyeznek fel a rézfólia felületére, majd egy aranyréteget. A nikkelréteg gátrétegként szolgálhat, hogy megakadályozza a rézatomok bediffundálását az aranyrétegbe, tovább javítva az áramköri lap megbízhatóságát és stabilitását.
Új energia áramkör fr4 pcb