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Conception de PCB haute puissance

L'équipe de conception de cartes de circuits imprimés haute puissance Venture compte les meilleurs ingénieurs de conception de l'industrie et 10 ans d'expérience dans la conception de circuits imprimés haute puissance. Du développement matériel et de la production, fabrication de circuits à la finale assemblage de composants, L'équipe de conception de circuits imprimés haute puissance de Venture possède une expérience complète dans le traitement d'une grande variété de matériaux de circuits imprimés.

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La règle la plus importante pour la conception de PCB haute puissance est de connaître votre chemin d'alimentation. L'emplacement et le nombre de puissance circulant dans un circuit sont un facteur clé lors du choix de la position du circuit intégré, du type et de la quantité de dissipation thermique. 

L'équipe de conception de PCB haute puissance de Venture a aidé des centaines de clients sur leurs conceptions de PCB haute puissance et leurs conceptions à courant élevé, nous nous assurons que votre carte est à la fois électriquement saine et thermiquement équilibrée pour un fonctionnement correct et une efficacité optimale.

  • Chez Venture, nous avons prêté une attention particulière au routage des chemins haute puissance entre les circuits intégrés et les composants.
  • Nous savons que la résistance des traces de cuivre peut entraîner une perte de puissance importante et une génération de chaleur à bord si elle n'est pas utilisée de manière appropriée.
  • Nous gardons des traces courtes et larges entre les composants de puissance, et nous utilisons des traces de cuivre plus épaisses pour les chemins de courant élevés
  • Nous utilisons également de grands plans et vias en cuivre dans la carte pour évacuer la chaleur des appareils
  • Nous concevons des vias pour transférer la puissance d'une couche d'une carte à une autre.

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Conception de circuits imprimés haute puissance : le guide ultime

Dans ce guide, nous approfondirons la discussion sur la conception de circuits imprimés haute puissance. Une section d'introduction avec des définitions de base et des fonctionnalités définies comme désactivées.

Cela sera suivi par l'identification de certains des types de conception de PCB haute puissance. Nous aborderons ensuite les avantages et les inconvénients du PCB.

Nous examinons plus en détail la disposition de cette conception et certaines des exigences de sécurité.

Nous examinons ensuite les processus de prototypage, de fabrication et d'assemblage, avant de conclure avec l'identification du fabricant.

Commençons:

Principes de base de la conception de circuits imprimés haute puissance

La conception de circuits imprimés haute puissance a gagné en popularité ces dernières années. Auparavant, la conception était limitée aux équipements militaires.

Dans cette section, regardons la définition du PCB.

Nous examinerons également certaines de ses fonctionnalités, ses avantages et ses inconvénients, ainsi que son application.

Qu'est-ce qu'un PCB haute puissance

Les PCB haute puissance sont des cartes de circuits imprimés en cuivre lourd. Cela leur permet de gérer des taux de courant plus élevés par rapport aux autres cartes.

PCB haute puissance

Ils sont également capables de résister à des températures élevées pendant de longues périodes. En tant que tels, ils fournissent des points de connexion solides.

Caractéristiques des circuits imprimés haute puissance

Des conceptions de circuits imprimés haute puissance sont fabriquées pour des appareils spécifiques.

Ces dispositifs nécessitent des flux de courant plus importants et sont souvent soumis à des températures variables.

Pour qu'ils fonctionnent de manière efficace et efficiente, la conception de circuits imprimés haute puissance intègre les caractéristiques suivantes :

La couche de cuivre dans la conception de circuits imprimés haute puissance est plus épaisse et plus lourde que celles trouvées dans d'autres circuits imprimés. Cela lui donne la capacité de conduire des courants plus élevés.

Transfert de chaleur thermique dans les PCB - Photo publiée avec l'aimable autorisation de Taiyo

Cette capacité à conduire des courants plus élevés est couplée à la capacité de dissiper la chaleur. Cela permet de s'assurer qu'aucun court-circuit ne se produit pendant les opérations des appareils fabriqués à partir de la carte.

Pour ces raisons, le PCB haute puissance est capable de résister et de s'adapter aux variations de température dans lesquelles l'appareil est utilisé.

Où utiliser un PCB haute puissance

En raison de leur capacité à conduire des courants élevés et à s'adapter à des températures fluctuantes, les PCB haute puissance ont de nombreuses applications. Passons en revue certaines de ces applications.

Circuit imprimé de distribution d'énergie solaire

1. Distribution d'énergie solaire

Les tableaux de distribution d'énergie solaire dépendent fortement des PCB haute puissance pour leur efficacité.

Étant donné que les tableaux de distribution d'énergie solaire transmettent à la fois des courants et des tensions plus élevés, ils s'appuient sur des tableaux haute puissance. Cela leur permet de transmettre efficacement les courants.

2.Applications militaires

Dans l'armée, la plupart des applications nécessitent des courants élevés et sont également soumises à des températures fluctuantes. En tant que tels, il est impératif de les fabriquer à l'aide de PCB capables de gérer ces fonctionnalités. Ces qualités ne peuvent être trouvées que dans les PCB haute puissance.

Les applications militaires telles que les appareils de communication, les satellites et les radars reposent donc sur des PCB haute puissance pour plus d'efficacité.

Ils sont également utilisés dans les véhicules militaires blindés et les avions de chasse utilisés dans les opérations militaires.

3.Applications industrielles

Dans un passé récent, les industries se sont fortement appuyées sur les PCB haute puissance. En effet, dans les secteurs, il existe une forte dépendance à l'égard des courants et des tensions élevés.

Les transformateurs de distribution d'énergie au sein de l'industrie utilisent également des PCB haute puissance. Cela leur permet de transmettre efficacement les courants pour les performances des machines industrielles.

4.Industrie aérospatiale

Les avions et les engins spatiaux sont soumis à des températures fluctuantes et dépendent de courants et de tensions élevés pour fonctionner efficacement et en toute sécurité. Le fait de ne pas tenir compte lors de l'identification de la carte la plus appropriée peut entraîner des décès.

Prenez, par exemple, le flux de courant lors du lancement d'un vaisseau spatial. Cela ne peut être géré avec aucun autre PCB en raison des courants élevés impliqués.

Les appareils de communication de l'industrie s'appuient également sur des PCB haute puissance car ils sont exposés à divers environnements. C'est le même cas avec le radar utilisé par la tour de contrôle.

5. Satellites

Les satellites sont exposés à des températures fluctuantes. Pour remplir efficacement leurs fonctions, ils ont également besoin de flux de courant élevés.

Les autres PCB ne peuvent pas supporter ces facteurs. Les PCB de forte puissance sont ainsi utilisés dans l'industrie.

Types de conception de circuits imprimés haute puissance

Il existe un certain nombre de puissances élevées cartes de circuits imprimés disponible sur le marché aujourd'hui. Examinons quelques-uns des critères de classification les plus courants.

· Circuit imprimé double face haute puissance

Il s'agit de cartes de circuits imprimés haute puissance qui permettent le montage de composants des deux côtés. Ils constituent le niveau d'entrée dans des applications plus complexes réalisées à l'aide de circuits imprimés haute puissance.

PCB double face

En utilisant vias, ils alternent les tracés de routage entre les couches supérieure et inférieure. Cela les rend plus efficaces et plus fiables par rapport aux circuits imprimés haute puissance unilatéral.

·Conception de circuit imprimé haute puissance Rigid-Flex

Rigide-Flex Les circuits imprimés haute puissance sont constitués de substrats de circuits rigides et flexibles.

Le plus souvent, les cartes rigides-flex haute puissance sont composées de plusieurs couches de substrats flexibles. Ces substrats souples sont ensuite fixés à une ou plusieurs planches rigides.

Conception de PCB flexible rigide

Cet attachement se fait soit en interne, soit en externe. L'application prévue pour les panneaux rigides-flexibles à haute puissance est cruciale pour déterminer comment la fixation est effectuée.

De plus, les composants flexibles sont conçus pour être toujours flexibles.

Cette flexibilité est utile dans les coins et les zones qui ont besoin d'espace supplémentaire. Les substrats rigides sont utiles dans les zones qui nécessitent un support supplémentaire.

Grâce à ces capacités, il est certain que ces panneaux rigides-flexibles à haute puissance peuvent être courbés pendant les processus de fabrication et d'installation.

La technologie Rigid-flex donne aux circuits imprimés haute puissance la possibilité de s'adapter à des applications plus petites. Il en résulte une performance et une commodité améliorées.

·Conception de circuits imprimés multicouches haute puissance

Les circuits imprimés multicouches haute puissance comportent au moins trois couches conductrices. La carte de circuit imprimé croisée plaquée à travers le trou est la stratégie de connexion électrique la plus couramment utilisée dans ces cartes.

Selon le but pour lequel la carte est fabriquée, les couches conductrices peuvent être jusqu'à douze. Cependant, certaines entreprises fabriquent maintenant des PCB avec jusqu'à 100 couches.

PCB multicouche

Cela donne de la place pour la fabrication de certaines des applications PCB haute puissance les plus complexes.

Avantages de la conception de circuits imprimés haute puissance

Avantages du PCB haute puissance

1) Endurance accrue aux contraintes thermiques

Le cuivre lourd dont est doté le PCB haute puissance lui confère la capacité de supporter les contraintes thermiques auxquelles il est soumis.

Les dispositifs constitués de PCB de forte puissance sont ainsi en mesure de résister aux fluctuations thermiques, ce qui les rend fiables.

Ceci explique leur préférence dans la fabrication d'applications militaires.

2) Augmentation de la capacité de charge actuelle

Le cuivre lourd donne également aux PCB haute puissance la capacité de conduire des courants élevés sans trop de contraintes. Les courants élevés sur les PCB avec du cuivre plus léger sont susceptibles de tomber en panne et de mal fonctionner.

Les appareils tels que les transformateurs de puissance sont exposés à des courants très élevés. Sans PCB haute puissance, ils risquent de tomber en panne ou de provoquer des catastrophes.

3) Résistance mécanique accrue sur les sites de connecteurs et dans les trous PTH

Le cuivre lourd utilisé dans la fabrication des PCB haute puissance lui confère une résistance mécanique. Ceci est très important pour supporter les composants qui sont montés sur la carte.

Les sites de connecteurs sont plus renforcés dans les PCB haute puissance. Cela s'étend aux trous traversants qui sont également renforcés par le cuivre.

4) Taille réduite du produit

La conception de circuits imprimés haute puissance contribue également à la réduction de la taille du produit. Ceci est réalisé grâce à l'incorporation de plusieurs poids de cuivre sur la même couche du circuit.

Cela explique sa préférence dans les applications militaires car la plupart des produits doivent être portables.

5) Transfert de chaleur vers les dissipateurs de chaleur externes

Avec des vias plaqués cuivre épais, un transfert de courant élevé à travers la carte est rendu possible. Cela facilite le transfert de chaleur vers les dissipateurs de chaleur externes.

Cela fait des PCB haute puissance la carte la plus efficace pour les applications qui nécessitent des courants élevés pour fonctionner efficacement.

Les dissipateurs thermiques de la conception PCB haute puissance peuvent également être directement plaqués sur la carte. Cela explique le recours à la conception de circuits imprimés haute puissance dans les applications industrielles.

Inconvénients de la conception de circuits imprimés haute puissance

La conception de circuits imprimés haute puissance est coûteuse à fabriquer. En effet, ils exigent du cuivre plus lourd et plus épais, ce qui est très coûteux, pour pouvoir fonctionner efficacement.

Les processus impliqués dans la conception de circuits imprimés haute puissance peuvent prendre du temps. Les fonctionnalités supplémentaires qui sont impératives pour le bon fonctionnement du PCB consomment du temps. Ceci est différent d'autres PCB plus simples.

Processus de conception de circuits imprimés haute puissance

Dans cette section, nous examinons d'abord les considérations relatives à la disposition des circuits imprimés avant de discuter des conseils de conception. Nous discutons ensuite des étapes impliquées dans la conception de PCB haute puissance.

Considérations relatives à la disposition des circuits imprimés haute puissance

La première considération à prendre en compte lors du processus de conception est la disposition de la carte.

Considérations relatives au pouvoir du conseil

L'établissement du chemin de puissance est la règle la plus importante pour les circuits à haute puissance.

Cela sera essentiel pour déterminer l'emplacement et la quantité d'énergie qui doit circuler dans le circuit. Il informe en outre de la position du circuit intégré et de la quantité de dissipation de chaleur requise pour la carte.

De nombreux facteurs déterminent la mise en page d'une conception donnée. Ceux-ci sont:

  • La première considération doit être la quantité de puissance qui est destinée à circuler dans le circuit
  • La température ambiante pour laquelle l'appareil et la carte sont conçus est également importante.
  • Vous devez également tenir compte de la quantité de flux d'air attendue autour de l'appareil et même de la carte
  • Votre autre considération va être le matériel de conseil que vous utiliserez
  • Le dernier facteur tout aussi important est la densité de circuits intégrés de la carte que vous avez l'intention d'utiliser.

Placement des composants

Dans le passé, des circuits imprimés analogiques et à signaux mixtes étaient utilisés. Ils comprenaient des blocs haute puissance et analogiques.

Placement des composants – Photo courtoisie : Stack Exchange

Dans d'autres cas, ils comprenaient des blocs analogiques numériques sensibles qui avaient une faible puissance.

Dans la première étape de la mise en page, vous devez concevoir et placer des blocs d'alimentation.

Assurez-vous de conserver les connexions dans les blocs d'alimentation individuels. Cela s'applique aux blocs courts et larges.

Ce faisant, assurez-vous de dissuader les boucles de masse injustifiées et la génération de bruit. En règle générale, faites les considérations suivantes :

  • Identifiez les boucles de courant dans la mise en page. Il est plus important d'être plus attentif aux chemins de courant élevés. Réduisez ces boucles.
  • Deuxièmement, il sera prudent de limiter la possibilité de tension résistive.
  • Assurez-vous que vous placez le circuit haute puissance loin de tout autre circuit sensible
  • Plus important encore, assurez-vous que les techniques de mise à la terre utilisées sont impressionnantes.

Outre les considérations d'agencement mentionnées, il serait également essentiel d'éviter de regrouper différents composants de puissance à bord.

Pour que la carte atteigne l'équilibre thermique, assurez-vous de répartir uniformément ces composants thermiques sur toute la carte.

Cela protégera également efficacement la planche contre le gauchissement. Ainsi, vous pouvez être assuré d'une chaleur réduite sur la carte et d'une protection des circuits sensibles.

Les signaux bénéficieront également d'une protection égale pendant le fonctionnement.

Montage de circuits intégrés et de composants

Chaque fois qu'il y a un flux de puissance dans un circuit, il est évident que tous les composants génèrent de la chaleur.

Lorsque de la chaleur est générée dans les composants passifs et les circuits intégrés, la chaleur sera très probablement dissipée. Cette chaleur est dissipée dans l'air ambiant plus frais qui entoure l'appareil.

Montage des composants IC

Cette dissipation est rendue possible par la grille de connexion de l'appareil ou à travers le boîtier. La plupart des boîtiers de circuits intégrés sont donc conçus pour ne pas laisser beaucoup d'espace à travers lequel des dissipateurs de chaleur externes peuvent se produire.

En outre, cela nécessite une méthode par laquelle la chaleur peut être extraite de l'appareil. Le tampon exposé est une de ces méthodes. Pour que les performances thermiques soient optimales, utilisez une matrice à l'intérieur de l'emballage.

Ce dé doit avoir un EP directement connecté à celui-ci. Ces CI peuvent alors être montés correctement sur la carte. Ce faisant, le transfert de chaleur du boîtier vers la carte sera optimisé.

·Dissipateurs de chaleur

Dans la plupart des cas, les composants trouvés dans le circuit d'alimentation produiront toujours d'énormes quantités de chaleur. Ainsi, il est important de trouver des stratégies par lesquelles la chaleur générée peut être dissipée dans l'environnement ambiant.

Pour ce faire, vous avez la possibilité d'ajouter un dissipateur de chaleur sur le plateau. Cela permettra à votre carte d'évacuer la chaleur de l'appareil et de la dissiper dans l'air ambiant.

Ces dissipateurs thermiques doivent être fabriqués à partir de matériaux à haute conductivité thermique. Ces matériaux comprennent des métaux tels que l'aluminium et le cuivre.

Dissipateur de chaleur – Photo courtoisie : Wikimedia

Il est conseillé de placer ces dissipateurs de chaleur le long du trajet du flux d'air. Cela conduira à un taux de dissipation plus rapide.

Le positionnement du circuit intégré doit être fait de manière à ce que les dissipateurs thermiques soient fixés à un emplacement souhaitable. Vous pouvez ensuite optimiser le transfert de chaleur du circuit intégré au dissipateur thermique en utilisant de l'époxy thermique.

Cela sera essentiel pour faciliter le transfert de chaleur entre vos appareils. Assurez-vous de créer suffisamment d'espace sur le tableau.

Cependant, cela n'est jamais approprié pour les petits appareils ou même les applications compactes.

Schéma de la carte

Faites attention lors du routage des chemins à haute puissance qui existent entre les circuits intégrés et même les composants. En cas de résistance des traces de cuivre, il est possible que l'alimentation soit perdue. Alternativement, beaucoup de chaleur peut être générée.

Assurez-vous que les pistes entre les composants de puissance sont courtes et larges. Pour les chemins qui transporteront des courants élevés, il est conseillé d'utiliser du cuivre plus épais.

Disposition des circuits imprimés - Photo publiée avec l'aimable autorisation d'Autodesk

Assurez-vous toujours que vous utilisez de grandes pistes en cuivre car elles sont les plus préférées pour les pistes d'alimentation. Si vous utilisez de petites traces pour le courant, les performances générales seront compromises.

De grands plans en cuivre peuvent également être utilisés avec les vias pour éliminer l'excès de chaleur de l'appareil.

Avec les grands avions, vous êtes assuré que la surface créée est suffisante pour la dissipation thermique d'un appareil. Ces plans sont censés être connectés soit en haut soit en bas des couches de la carte.

Il en résulte un transfert de chaleur maximal vers l'environnement ambiant. Cependant, les plans internes peuvent également être utilisés pour dissiper la chaleur.

Vous pouvez également utiliser des vias pour transférer efficacement l'alimentation entre les couches de la carte. Ils peuvent transférer la puissance d'un paquet vers un autre plan ou même une couche. Avec plusieurs vias réduira donc considérablement la résistance thermique.

Épaisseur de trace

L'épaisseur des connexions entre les composants marque un autre aspect dans la conception des cartes de forte puissance. L'épaisseur des traces est une considération importante puisque les traces de cuivre sont susceptibles d'avoir une résistance.

Traces de PCB – Photo courtoisie : SCIENCE

L'épaisseur des traces informera donc la manière dont les conceptions à haute puissance peuvent fonctionner.

Les conceptions de circuits imprimés haute puissance utilisent souvent une épaisseur d'environ 2 oz. Cela aide les cartes à fournir une puissance de sortie complète et à dissiper l'excès de chaleur généré lors de la fourniture d'énergie.

Conseils de conception de circuits imprimés haute puissance

·Considérations de sécurité

Comme pour tout autre circuit imprimé, la précaution de sécurité est la première considération à prendre en compte pour un fonctionnement efficace. Ceci est crucial lors de la manipulation de PCB haute puissance.

Cependant, certains facteurs uniques doivent être pris en compte dans le cas de la conception de circuits imprimés haute puissance.

La principale préoccupation pouvant potentiellement entraîner un dysfonctionnement est la chaleur. Ces planches produisent beaucoup de chaleur par rapport aux autres planches standard, quelle que soit la façon dont vous concevez leur disposition.

Au cours du processus de fabrication, il est impératif de créer davantage d'évents et de ventilateurs externes dans le boîtier.

Il est également nécessaire d'installer un capteur de température sur le PCB. Il s'agit d'un firmware de sécurité essentiel pour le PCB.

Lorsqu'il détecte une augmentation inhabituelle de la température, vous serez en mesure de réagir à une surchauffe. Il est conseillé de choisir des composants à faible résistance.

Les courts-circuits présentent également un risque pour la sécurité. Étant donné que la carte est censée piloter des appareils de forte puissance, un court-circuit entraînera des effets indésirables. Vous devrez envisager une telle éventualité dans la phase de conception des PCB haute puissance.

Pour remédier au court-circuit, fusionnez toutes les sorties qui quittent la carte. Vous devrez également fusionner les entrées.

Il faudra alors calibrer les fusibles. Cela aidera à garantir que les fils utilisés supportent moins de courants qu'ils ne le devraient.

La quantité de courant sur les traces de la carte doit également être évaluée pour transporter des quantités de courant inférieures ou égales. Il est nécessaire d'utiliser des variateurs avec des capacités intégrées de prévention des courts-circuits.

·Obtenir un forfait

Avant de commencer la planification d'un circuit haute puissance, et avant d'exécuter la première trace, comprenez la disposition. Ceci est important pour les autres cartes mais plus crucial pour les PCB haute puissance.

Vous pouvez d'abord diviser la carte en, disons, des sections haute puissance et basse puissance. Ce faisant, vous pouvez rapprocher toutes les traces de haute puissance de la source d'alimentation.

·Calculateur de largeur de trace

Lors de la conception des cartes de circuits imprimés, assurez-vous de bien comprendre la largeur de piste minimale requise. Ceci est essentiel, en particulier lorsque vous manipulez des PCB à haute puissance.

Les largeurs minimales absolues doivent être obtenues à l'aide de la formule IOC-2221. La largeur minimale requise doit être d'environ 142 mils.

·N'oubliez pas d'utiliser des coulées de cuivre

Quel que soit le type de carte, il est conseillé d'utiliser des coulées de cuivre lors de la conception de tous vos réseaux électriques. Lors de la conception d'un PCB haute puissance, assurez-vous que chaque filet de transport haute puissance est constitué d'une coulée.

Les coulées de cuivre seront d'une grande importance car elles permettent d'augmenter la largeur du cuivre, en les adaptant au tableau.

· Doublez les couches

L'assemblage de coulées à double couche à l'aide de vias est une technique couramment utilisée. Cette double couche crée efficacement deux fois la surface de cuivre dans la même zone.

L'utilisation de cette technique conduit à une possibilité accrue de construire des boucles de courant. Ceci est rendu possible par la section qui bloque le retour du flux de courant.

·Reliefs thermiques

Cela aide principalement le cuivre environnant à couler pendant le soudage.

Pour ce faire, vous devez avoir moins de cuivre pour permettre aux courants de circuler. C'est une question moins importante lors de la conception de PCB standard.

Cependant, les avantages des thermiques éclipsent encore les lacunes. Pour les réseaux de puissance dans les PCB haute puissance, utilisez des thermiques. Combinez cela avec des connexions solides.

Comment concevoir des circuits imprimés haute puissance étape par étape

Interface du logiciel de conception de circuits imprimés

Étape 1 : Préparation du matériau de base.

Avant le début du processus de fabrication, le stratifié doit être soigneusement nettoyé.

Ce pré-nettoyage est essentiel car les bobines de cuivre utilisées dans la conception de PCB haute puissance ont généralement des caractéristiques anti-ternissement. Ceux-ci sont généralement effectués par les vendeurs pour offrir une protection contre l'oxydation.

Étape 2 : Génération du modèle de circuit

Il existe deux techniques principales que vous utiliserez pour y parvenir lors de la conception de PCB haute puissance. Ces techniques comprennent :

Sérigraphie - C'est la méthode la plus préférée en raison de sa capacité à produire les motifs de circuit souhaités. Cela peut être attribué au fait qu'il est capable de se déposer avec précision sur la surface du stratifié.

Imagerie photo - il s'agit de la technique la plus ancienne jamais utilisée dans la conception de circuits imprimés haute puissance. Cependant, il s'agit toujours d'une méthode couramment utilisée pour représenter des traces de circuit sur un stratifié.

Cette technique aide à s'assurer que le film de photorésist sec qui est composé du circuit prévu repose sur le stratifié.

Le matériau résultant est exposé à la lumière UV. Par conséquent, le motif sur le photomasque est transféré sur le stratifié.

Le film est éliminé chimiquement du stratifié. Cela laisse le stratifié avec les motifs de circuit prévus.

Étape 3 : Gravure du motif du circuit

Lors de la conception de circuits imprimés haute puissance, cela est généralement réalisé en plongeant le stratifié dans un bain de gravure.

Alternativement, ils peuvent être pulvérisés à l'aide d'une solution de mordançage appropriée. Pour obtenir les résultats requis, la gravure est effectuée simultanément sur les deux faces.

Étape 4 : Processus de forage

Après la gravure, le perçage est l'étape suivante. Dans cette étape, des trous, des pastilles et des vias sont percés.

Pour réaliser des trous précis, vous devrez vous assurer que les outils de forage sont à grande vitesse. Utilisez des méthodes de perçage au laser lors de la création de trous ultra-petits.

Étape 5 : Placage traversant

Dans la conception de circuits imprimés de forte puissance, c'est une étape qui doit être traitée avec beaucoup de soin et de précision. Une fois les trous souhaités percés, du cuivre y est déposé.

Contrairement à d'autres circuits imprimés, cela se fait en grande quantité et est rendu plus épais. Ils sont ensuite plaqués chimiquement. Le résultat est la formation d'interconnexions électriques à travers les couches.

Étape 6 : Application de Cover lay ou Covercoat

La protection des deux côtés de la carte dans une conception haute puissance est essentielle. Ceci peut être réalisé en appliquant une couverture.

L'importance de ceci est la fourniture d'une protection contre les environnements hostiles. Ceci est essentiel pour les PCB haute puissance car ils sont soumis à des températures fluctuantes. Cette couverture protège également contre les produits chimiques agressifs et les solvants.

Le film polyimide étayé par un adhésif est le matériau le plus couramment utilisé comme revêtement. La sérigraphie permet d'imprimer la couche de couverture sur la surface.

En utilisant l'exposition aux UV, le durcissement est obtenu. Appliquer une chaleur et une pression contrôlées pendant la stratification des couches de couverture.

Il existe une différence frappante entre les matériaux de couverture et les couches de couverture. La couche de couverture est un film laminé tandis que la couche de couverture fait référence à des matériaux qui peuvent être directement appliqués sur la surface du substrat.

De nombreux facteurs déterminent le type de revêtement. Ils comprennent la méthode utilisée dans le processus de fabrication, les matériaux utilisés et le domaine d'application.

Les deux couches sont essentielles pour augmenter l'intégrité électrique de l'ensemble.

Étape 7 : Essais électriques et vérification

Il y a une série de tests électriques que la carte subit. Examinez des facteurs tels que la performance. Vous devrez également évaluer la qualité en utilisant les spécifications de conception comme seuil.

Processus de fabrication de circuits imprimés haute puissance

La fabrication appropriée de la conception de PCB haute puissance est cruciale car elle détermine les performances de l'appareil dans lequel le PCB sera utilisé.

Il est nécessaire que vous élaboriez d'abord un prototype de la conception avant de lancer la production.

Vous devez également utiliser les bons matériaux dans la fabrication de PCB haute puissance. Aussi, il y a quelques précautions sérieuses à prendre lors de la fabrication.

Prototypage de circuits imprimés haute puissance

Les applications très sensibles nécessitent une conception de PCB haute puissance. Ces appareils sont utilisés dans différentes industries telles que l'aérospatiale et l'armée.

Un défaut de fonctionnement dans la conception du circuit imprimé haute puissance est donc susceptible d'entraîner des décès.

Cela fait du prototypage un aspect essentiel de la production qui peut efficacement dissuader les échecs. Explorons brièvement le processus de prototypage.

La première étape du prototypage consiste à concevoir la conception du circuit imprimé haute puissance prévu.

Il existe divers Logiciel de conception de PCB options qui peuvent utiliser pour y parvenir. Ceux-ci inclus ORCADFRANCAIS CAO et  KICAD, entre autres.

Logiciel de conception de circuits imprimés

Vous effectuez ensuite une vérification préliminaire pour évaluer s'il y a des défauts dans la carte.

Ceci est établi en se référant à la conception schématique. La conception schématique détaille également la taille prévue du panneau et de la grille.

Vous devez convertir la conception schématique en une netlist. Ceci est important car il sera essentiel pour effectuer des contrôles tout au long du processus.

L'étape suivante consiste à établir une nomenclature.

Normalement, la nomenclature répertorie et décrit les matériaux et composants que vous utiliserez lors de la production du PCB haute puissance. Il sert de point de référence car des détails détaillés sur les composants sont inhérents à cette liste.

BON

Le routage est ensuite conçu à travers les traces. Cela fonctionne efficacement pour connecter tous les éléments dans la conception de circuits imprimés haute puissance.

Pour un fonctionnement efficace de la carte, il est essentiel d'évaluer en permanence la conception avant de vous concentrer sur la phase de fabrication.

L'un des principaux problèmes à résoudre, en particulier dans la conception de circuits imprimés à haute puissance, concerne les incohérences thermiques. Si ce problème n'est pas résolu efficacement, il y a un risque de températures imprévisibles.

Vous pouvez ensuite passer à la création du film photo. Utilisez un traceur pour chaque couche et le masque de soudure de la carte.

Après cela, imprimez les couches intérieures.

Dans cette étape, vous pouvez appliquer un matériau de substrat avec du cuivre.

Dans les PCB haute puissance, l'épaisseur de la couche de cuivre doit être d'au moins 2 oz. Ceci est réalisé en pré-collant le cuivre au substrat. Par conséquent, une couche de résine photosensible est appliquée.

Vous devez ensuite aligner et percer des trous d'enregistrement précis. Ceci est essentiel car il est impossible de corriger les couches internes après la fusion des couches. Ensuite, fusionnez les couches.

Vous pouvez maintenant procéder au perçage des trous.

Ces forets sont ceux qui seront utilisés pour le montage des composants prévus. Cela doit être fait avec précision. Vous pouvez utiliser un localisateur à rayons X pour déterminer l'emplacement des trous.

Après cela, déposez une couche de cuivre sur la surface du panneau. Ce processus est contrôlé par des ordinateurs.

L'imagerie de pose externe est la prochaine étape du processus de prototypage. Vous ajoutez une couche de résine photosensible. La résine photosensible fonctionne efficacement pour s'assurer que les parties ciblées de la carte sont recouvertes de dépôts de cuivre.

L'étamage est ensuite effectué pour protéger le cuivre. Lors de la dernière étape de gravure, vous pouvez utiliser des solutions chimiques pour éliminer l'excès de cuivre.

Vous pouvez ensuite appliquer le masque de soudure à l'aide d'encre époxy pour masque de soudure, puis exposer à la lumière UV pour durcir le film. Les parties non durcies sont ensuite retirées.

Procédez maintenant à l'application d'une finition de surface. En cela, plus de tressage est déposé. Cela garantit que les coussinets sont uniformes.

Continuez à appliquer un écran de soie sur la surface de la conception de PCB haute puissance. Pour ce faire, utilisez l'écriture à jet d'encre. Procurez-vous un circuit imprimé haute puissance à partir du panneau.

Fixez tous les composants sur la carte. Appliquez de la pâte à souder sur la carte. Cela va se mélanger avec le flux. La soudure fond puis se colle à la surface du circuit imprimé.

Choisissez et placez les composants de montage en surface. Vous pouvez soit recourir à une machine pick and place, soit effectuer un SMD.

L'étape suivante consiste à refusionner la soudure. Ceci est réalisé en plaçant la carte PCB haute puissance dans un four de refusion. Les radiateurs font fondre la soudure trouvée dans la pâte à souder.

Après refroidissement, la soudure fondue se solidifie. Les SMD sont ensuite fixés à la carte de manière permanente.

Vous pouvez ensuite procéder à l'inspection de la planche comme mesure de contrôle de la qualité. En effet, cette soudure peut nuire à la qualité de la connexion. Il y a un risque de court-circuit si cela n'est pas vérifié.

Vous pouvez ensuite procéder à l'insertion des composants de trou traversant. Il existe un certain nombre d'appareils à haute puissance qui nécessitent d'autres composants que les CMS.

Enfin, effectuez un test de fonctionnalité du prototype.

Après le prototypage de PCB Rigid Flex : test du prototype

Après le prototypage de votre conception de PCB haute puissance, l'étape suivante consiste à le tester avant de lancer sa production complète.

Le test est effectué conformément à la raison pour laquelle il a été fabriqué. Vous devez vous assurer qu'il n'y a pas de défauts de conception et identifier les domaines qui devront être améliorés.

Si vous avez différentes conceptions, exécutez chacune d'elles et comparez leurs performances.

S'il vous arrive de détecter des problèmes lors des tests, il faudra soit corriger le défaut, soit créer un nouveau prototype.

Si les performances du prototype s'avèrent efficaces, vous pouvez procéder au déploiement de la production complète de la carte.

Matériau de carte de circuit imprimé haute puissance

Lors de la fabrication de circuits imprimés haute tension, votre première préoccupation doit être la performance efficace dans n'importe quel environnement.

Vous devez également tenir compte de la capacité de la conception à gérer les surtensions tout au long de sa durée de vie. Vous ne pouvez y parvenir qu'en utilisant les bons matériaux. Vous aurez besoin du matériel suivant.

 Matériau PCB haute puissance - Photo avec l'aimable autorisation de Stack Exchange

·Matériel de carte pour PCB haute puissance

La carte fournira une base sur laquelle toutes les fonctionnalités du PCB reposeront. Vous devrez d'abord considérer tous les facteurs de la conception avant de passer une commande pour les matériaux.

Des qualités de claquage diélectrique plus élevées sont essentielles pour votre carte. Cela se trouve généralement dans le stratifié FR4.

Une résistance totale peut alors être obtenue à partir de l'époxy BT. Évaluez s'il convient à l'application prévue car il a généralement des parois latérales solides. Ces stratifiés peuvent être coûteux, mais vous êtes sûr d'obtenir des performances élevées.

·Le cuivre

Dans la conception de circuits imprimés haute puissance, la première considération doit être le poids lourd et la capacité à supporter des courants élevés et les contraintes mécaniques qui en résultent. Ce sont ces qualités qui rendent le cuivre préférable.

Les matériaux en cuivre utilisés doivent être lourds. Au minimum, ils devraient être de 4 à 10 oz.

Dans des situations extrêmes, il devrait être compris entre 10 et 50 oz. Ceci s'applique à tous les circuits et matériaux en cuivre.

·Résine et verre

Ce n'est pas un composant majeur de la conception de circuits imprimés haute puissance. Cependant, la résine et le verre informent sur la durabilité des situations de haute tension.

Pour obtenir les meilleurs résultats diélectriques, assurez-vous que la teneur en résine de votre carte est élevée. Cela devrait être couplé avec un style de verre relativement petit.

Trouvez l'option de matériaux qui peuvent supporter des environnements à haute tension et d'autres facteurs environnementaux. Des normes élevées d'isolation doivent être associées à des matériaux capables de supporter des applications de vide et de pression poussés.

Précautions dans le processus de fabrication de circuits imprimés haute puissance

La première précaution que vous devez prendre en compte est que les fumées de soudure ont une forte teneur en plomb, vous ne devez donc pas vous y exposer.

Faites la soudure dans une zone fermée. Ceci est important pour éviter de rejeter les fumées à l'air libre.

Deuxièmement, pendant le processus de fabrication, vous devez vous assurer que la zone fermée dans laquelle vous travaillez est bien éclairée.

Les composants doivent être placés sur la carte avec précision. Les moindres changements ont la capacité d'entraîner des défauts pour l'ensemble du conseil.

Lorsque l'éclairage est inadéquat, il y a un risque de blessures, y compris des brûlures causées par le fer à souder.

Machine de fabrication de circuits imprimés

Il est également essentiel de porter des gants de sécurité chaque fois que vous effectuez la fabrication. Les produits chimiques dangereux impliqués doivent être manipulés avec précaution pour éviter que les produits chimiques ne brûlent la peau.

Assurez-vous d'utiliser le fer à souder qui atteint au moins une centaine de degrés. Sans tenir compte de ces précautions, la sécurité du travailleur est compromise.

L'une des dernières étapes de la fabrication et de l'assemblage de PCB haute puissance est l'inspection et les tests. Vous devriez engager un spécialiste pour vous aider à le faire avec succès si vous fabriquez vous-même.

En outre, vous pouvez utiliser des appareils électroménagers portables lors des tests.

De plus, lors du test d'une conception de PCB haute puissance, assurez-vous que l'alimentation et la tension fonctionnent correctement. Assurez-vous de vérifier les connexions avant de brancher le PCB à l'alimentation.

Si ces facteurs ne sont pas pris en compte, il y a un risque de court-circuit.

Assurez-vous d'utiliser les bons outils d'ingénierie dans le processus d'assemblage. L'un de ces outils est la hotte aspirante. Il sera impératif de vérifier mensuellement la hotte pour s'assurer qu'elle est pleinement fonctionnelle.

Les fabricants doivent s'assurer qu'ils forment régulièrement leurs employés. Cette formation doit énoncer clairement les dangers potentiels.

Les travailleurs doivent savoir comment gérer les problèmes liés au travail. Ils devraient également être encouragés à signaler toute maladie émergente liée au travail qu'ils accomplissent.

Laissez les travailleurs porter des lunettes de sécurité pendant la période de travail. Cela empêchera efficacement les blessures aux yeux qui sont généralement causées par les métaux impliqués et les fumées émises pendant le processus de gravure.

Ces travailleurs seront en effet exposés à plusieurs produits chimiques lors de la fabrication de la conception de PCB haute puissance. Lorsque de telles maladies sont signalées, elles peuvent être facilement traitées puisque la cause sera identifiée.

N'oubliez pas que vous fabriquez des PCB haute puissance. Il faudra donc veiller à ce que le cuivre utilisé soit suffisamment épais. Le non-respect de cette considération rendra obsolète la conception de circuits imprimés haute puissance.

Comment fabriquer un PCB haute puissance

La fabrication de haute puissance prend un processus assez similaire à celui des autres PCB. Je viens d'énumérer les étapes ci-dessous, car la plupart d'entre elles sont déjà expliquées dans le cadre du processus de prototypage.

Cependant, à la fin de la liste, nous discuterons de certaines considérations particulières qui s'appliquent à la fabrication de PCB haute puissance.

Ce sont donc les étapes impliquées

  • Impression des couches internes
  • Alignement des calques
  • Trous de forage
  • Placage de cuivre
  • Imagerie de la couche externe
  • Cuivre et étamage
  • Gravure finale
  • Appliquer un masque de soudure
  • Application de la finition de surface
  • Application de sérigraphie
  • Planche à découper

Examinons ensuite quelques considérations essentielles et spéciales lors de la fabrication de PCB haute puissance.

1. Construction de circuit en cuivre lourd

Dans la conception de circuits imprimés haute puissance, des circuits en cuivre lourds sont utilisés. Cela nécessite généralement des techniques de gravure spéciales.

Conception clé en main de circuits imprimés haute puissance

Les techniques utilisées pour le tressage ici sont également très différentes de celles utilisées pour les autres PCB. Utilisez un placage à grande vitesse et une gravure différentielle.

Dans le passé, les qualités de cuivre lourdes ne pouvaient pas former de lignes droites. Cependant, dans un passé récent, cela a été résolu en combinant le tressage et la gravure.

Lorsque vous plaquez un circuit en cuivre lourd, vous pouvez continuer à augmenter l'épaisseur de la carte. Vous pouvez également mélanger du cuivre lourd avec les fonctionnalités standard que l'on trouve sur la carte unique.

Ceci est également appelé lien de puissance. Cela se traduira par un certain nombre d'avantages, notamment un nombre réduit de couches. La puissance sera également distribuée efficacement.

Cela vous permettra également d'intégrer à la fois des circuits à courant élevé et des circuits de contrôle sur la carte. En outre, cela vous donne une structure de conseil simple.

Un autre avantage que vous réaliserez est qu'aux circuits standard, vous pouvez facilement connecter des éléments en cuivre.

2.Capacité de charge actuelle et élévation de température

Estimer les courants maximaux pouvant être facilement transportés par une trace. Cela peut être établi en trouvant un moyen par lequel vous pouvez estimer l'augmentation de la chaleur. Ceci est associé aux courants que vous appliquez.

La situation la plus souhaitable est celle dans laquelle une température de fonctionnement stable est atteinte. En cela, la vitesse de chauffage est égale à la vitesse de refroidissement. Vous êtes prêt à partir lorsque votre circuit peut supporter des températures allant jusqu'à 100°C.

3. Résistance et capacité de survie du circuit imprimé

Vous pouvez choisir parmi un certain nombre de matériaux diélectriques. Il s'agit notamment du FR4, qui a une température de fonctionnement allant jusqu'à 130°C. Un autre matériau diélectrique est le polyimide haute température, qui peut fonctionner à des températures allant jusqu'à 250°C.

Des températures plus élevées nécessitent l'utilisation de matériaux exotiques pour leur permettre de survivre aux conditions extrêmes.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour tester et déterminer l'intégrité thermique des produits finis. L'une de ces méthodes est l'utilisation de tests de cycle thermique.

Cela aide à vérifier la résistance des circuits lors du cycle thermique air-air. Ce cyclage est contrôlé de 25°C à 260°C.

Une résistance accrue peut entraîner une rupture de l'intégrité électrique à travers les fissures trouvées dans le circuit en cuivre. Pour ce test, assurez-vous d'utiliser une chaîne de 32 trous métallisés.

En effet, ils sont considérés comme le point le plus faible du circuit, en particulier lorsqu'ils sont soumis à des contraintes thermiques.

Les circuits en cuivre lourds réduisent ou éliminent généralement les défaillances inhérentes à ces cartes. En effet, les circuits en cuivre peuvent devenir étanches dans la phase de contraintes mécaniques résultant des cyclages thermiques.

4.Gestion thermique

La chaleur est généralement générée pendant les opérations de l'électronique. Celle-ci doit être dissipée de la source et rayonnée vers l'environnement extérieur. Si cela n'est pas fait, les composants peuvent surchauffer, entraînant une panne.

Le cuivre lourd peut aider à réduire la chaleur. Il évacue la chaleur des composants, ce qui réduit considérablement les taux de défaillance.

Utilisez des dissipateurs thermiques pour obtenir une dissipation thermique appropriée des sources de chaleur. Les dissipateurs thermiques dissiperont également la chaleur loin de la source à partir de laquelle elle est générée. Cela se fait en conduisant et en émettant de la chaleur dans l'environnement.

La connexion est établie à l'aide de vias en cuivre avec la zone de cuivre nu d'un côté de la carte.

Les dissipateurs thermiques classiques peuvent être collés sur la surface de base du cuivre. Ceci est réalisé grâce à un adhésif thermoconducteur. Dans d'autres cas, ils sont rivetés ou boulonnés.

Ces dissipateurs thermiques sont généralement en cuivre ou en aluminium. Des dissipateurs thermiques intégrés sont créés lors de la fabrication de PCB haute puissance. Cela ne nécessite aucun assemblage supplémentaire.

La technologie de circuit en cuivre permet l'ajout de dissipateurs thermiques en cuivre épais sur n'importe quelle partie des surfaces de la carte.

Processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés haute puissance

L'assemblage de PCB haute puissance nous conduit au produit final. Cela implique l'approvisionnement de divers composants à utiliser dans le PCB.

Ceci est réussi grâce à une technique d'assemblage PCB élaborée.

 Assemblage PCB haute puissance

Composants d'approvisionnement pour PCB haute puissance

Les composants de conception de PCB haute puissance sont les pièces essentielles dont vous aurez besoin pour le bon fonctionnement de votre PCB.

Vous ne pourrez peut-être pas produire vous-même tous les composants requis. Cela vous laisse la possibilité de sous-traiter.

Pour que vous puissiez vous approvisionner efficacement en composants de conception de circuits imprimés haute puissance, commencez par établir la nomenclature.

Cela vous fournira une liste complète de tous les composants que vous êtes censé rechercher. Il s'agit également d'un outil important pour atténuer les risques d'omissions.

Passez maintenant à la source des composants. Plusieurs revendeurs agréés fabriquent ces composants.

Vous pouvez faire une étude de marché en examinant les capacités de chiffre d'affaires des entreprises respectives.

Avec d'autres considérations également, telles que la possibilité d'expédier les composants, vous choisirez le meilleur fabricant ou fournisseur.

Après avoir considéré tous ces facteurs, vous êtes sûr d'obtenir des composants qui répondront à vos besoins.

Techniques d'assemblage de circuits imprimés haute puissance

Il existe deux techniques principales utilisées dans l'assemblage des PCB :

  • Assemblage de PCB automatisé
  • Assemblage manuel des circuits imprimés
  • La troisième option est une combinaison des deux techniques, appelée assemblage PCB mixte.

Assemblage de PCB automatisé

Dans l'assemblage automatisé de PCB, des machines à la pointe de la technologie sont utilisées pour monter et souder des composants de PCB d'alimentation dans la carte. Une de ces machines est la machine pick and place.

Cela implique également des processus sophistiqués tels que la soudure par refusion et l'application d'un pochoir de soudure automatisé.

À la fin du processus d'assemblage, les méthodes d'inspection mises en œuvre sont également très pointues. Ils comprennent l'inspection optique automatique (AOI) et l'utilisation de machines d'inspection à rayons X.

En raison de la mécanisation totale élevée du processus, il est généralement très efficace et, avec des défauts et des incohérences très limités.

Cependant, cette méthode n'est pas parfaitement efficace en soi car les PCB haute puissance ont généralement certains composants qui nécessitent une soudure manuelle. Les cartes avec des composants traversants des deux côtés nécessiteront, par exemple, une soudure manuelle, en particulier sur le deuxième côté de la carte.

Assemblage PCB manuel

Comme son nom l'indique, cette méthode consiste à insérer manuellement les fils des composants de trou traversant dans les trous traversants. Les composants sont ensuite soudés soit manuellement, soit par soudure à la vague.

Dans ce processus, une personne assemble un ou quelques composants, puis passe la carte à une autre personne, qui assemble également certains composants. Le tapis roulant humain continue jusqu'à ce que tous les composants soient assemblés.

La méthode d'inspection ici est purement manuelle, dépendant principalement de l'examen visuel de la carte.

Cette méthode est généralement très lente. Cela conduit également à un nombre relativement élevé d'erreurs, car les humains sont sujets à l'erreur. L'inspection manuelle n'est jamais parfaite et peut conduire à la mise sur le marché de PCB de qualité inférieure.

Assemblage PCB mixte

En raison de ces insuffisances des deux méthodes pures, la technique la plus largement utilisée dans l'assemblage de PCB de forte puissance est la méthode mixte. Cette méthode combine les forces des deux techniques pures pour arriver aux meilleurs résultats possibles.

La procédure d'assemblage mixte de PCB haute puissance se déroule comme suit :

Assemblage PCB haute puissance

Step 1: Stenciling de pâte à braser

Il s'agit de la première étape de l'assemblage de conception de circuits imprimés haute puissance. Cela implique l'application d'une pâte à souder sur la carte. Vous placez donc d'abord une fine couche d'acier inoxydable sur le circuit imprimé haute puissance.

Cela vous donne de la place pour appliquer de la pâte à souder sur les parties prévues de la conception de PCB haute puissance. Ce sont les pièces sur lesquelles vous monterez les composants.

La pâte à souder utilisée est constituée d'une substance grisâtre qui contient de minuscules billes métalliques, appelées soudure. Mélangez la pâte à souder avec un flux - cela aide à la fonte et conduit ensuite à une liaison de surface.

Vous devez vous assurer que vous appliquez la pâte à souder aux endroits prévus avec précision. Pour ce faire, vous pouvez utiliser un appareil mécanique. Cela vous permettra de maintenir en place la conception du circuit imprimé haute puissance et le pochoir de soudure.

À l'aide d'un applicateur, placez des quantités précises de pâte à braser dans les zones prédéterminées.

La machine étale la pâte uniformément sur le pochoir. Vous pouvez ensuite procéder au retrait du pochoir. Les emplacements prédéterminés seront laissés couverts par la pâte à souder.

Étape 2: Pick and Place

Après une application réussie de pâte à souder sur la conception de PCB haute puissance, le processus d'assemblage passe à une machine de sélection et de placement.

Dans cette étape, un dispositif robotique est utilisé pour monter des composants SMT sur la carte PCB haute puissance.

Ensuite, vous soudez ensuite les SMD sur la surface de la carte.

Vous pouvez le faire à la main en cueillant et en plaçant, ce qui était très populaire dans le passé. Cependant, il est préférable d'utiliser une machine, car elle garantit un délai d'exécution plus rapide et n'est jamais fatiguée.

Avec une pince à vide, la machine placera les composants SMT à la surface du PCB haute puissance.

Vous placez ensuite le PCB sur un tapis roulant qui le fait passer dans un four. Cela fait fondre la soudure pour lui permettre de connecter les composants à la carte.

Ensuite, passez le PCB à travers des radiateurs plus froids, où le fondu se refroidit et se solidifie. Cela crée des joints de soudure permanents entre la carte et les composants.

Étape 3 : Inspection et contrôle de la qualité

Après le soudage des composants de montage en surface sur le circuit imprimé haute puissance, soumettez la carte à des tests de fonctionnalité.

Les mouvements sur le PCB pendant la refusion peuvent entraîner des problèmes de connectivité. Cela peut provoquer des courts-circuits électriques.

Les méthodes d'inspection à ce niveau comprennent les éléments suivants.

Contrôles manuels - vous pouvez effectuer une inspection visuelle après le processus de refusion.

Cette méthode n'est réalisable que dans les cas où vous avez un petit nombre de ces PCB à inspecter. La méthode n'est cependant pas fiable lors de la manipulation d'un grand nombre de cartes.

En outre, la deuxième méthode est les inspections optiques automatiques. Il s'agit de la méthode d'inspection préférée lors de la manipulation d'un grand nombre de lots de PCB haute puissance.

La machine applique des caméras haute puissance pour évaluer votre PCB haute puissance.

Les caméras sont stratégiquement situées pour visualiser les connexions soudées. En fait, les caméras utilisent différentes couleurs de lumière pour représenter la qualité de la soudure. Cela se produit à une vitesse relativement élevée.

Normalement, ces capacités le rendent plus rapide, permettant l'inspection de nombreuses cartes en peu de temps.

De plus, la troisième méthode est l'inspection aux rayons X. Bien que cette méthode ne soit pas très courante, elle est la plus efficace pour les cartes PCB multicouches complexes à haute puissance.

Cette méthode permet au spectateur de visualiser les couches inférieures. Vous serez ainsi en mesure de détecter d'éventuelles failles.

L'étape suivante est le test des pièces. Ceci est fait pour s'assurer que toutes les pièces fonctionnent comme prévu. Les connexions PCB haute puissance sont testées pour vérifier la qualité.

Faites-le régulièrement après avoir effectué le processus de refusion. Cela vous aidera à identifier les problèmes potentiels auxquels vous devrez faire face. Cela vous fera gagner du temps et du travail.

Etape 4: Insertion de composants traversants

Dans certains cas, certaines conceptions de PCB haute puissance ont des composants qui peuvent ne pas être des CMS. Ce sont les composants à trou traversant plaqué (PTH).

Les PTH sont des trous plaqués à travers la carte. Cela facilite le passage des signaux d'un côté de la carte à l'autre.

La pâte à souder ne peut pas coller efficacement sur les trous, mais passe plutôt à travers le trou. C'est pourquoi les fils de composants sont le meilleur moyen d'aider à faire passer les signaux à travers la carte.

Il existe de nombreuses techniques que vous utiliserez pour souder ces composants à la conception de PCB haute puissance.

La première de ces techniques est la soudure manuelle. Il s'agit d'un processus simple. Vous pouvez avoir plusieurs personnes, chacune assignée à un composant particulier, qu'il place puis passe le tableau à une autre personne. Alternativement, une personne peut placer tous les composants.

La deuxième méthode est la soudure à la vague. Ceci présente une version automatisée de la technique précédente qui implique un certain nombre de processus.

Après avoir positionné un composant PTH en place, la carte se déplace vers un autre tapis roulant.

Cela fait passer la carte dans un four dans lequel le fond de la carte est lavé avec de la soudure fondue, en l'appliquant à tous les fils des composants. Ceci est limité aux PCB à simple face. Pour les PCB double face, les composants du second côté nécessiteront une soudure manuelle.

Étape 5 : Inspection finale et test fonctionnel

Cette étape teste la fonctionnalité de la carte. Le PCB haute puissance passe par des simulations similaires à la fonction qu'il remplira.

L'alimentation et les signaux simulés passent par le circuit imprimé haute puissance. Les caractéristiques électriques sont testées à l'aide de testeurs. Toute fluctuation de la sortie du signal de tension et d'autres facteurs est une indication de défaillance.

En cas d'échec, vous déciderez de la prochaine étape à suivre. Tout dépendra de vos normes établies et de la gravité de la faute. Les PCB haute puissance défaillants peuvent être améliorés ou éliminés.

L'élimination signifie que vous devrez recommencer la procédure d'assemblage. C'est pourquoi divers tests sont recommandés avant d'atteindre cette dernière étape.

Trouver un fabricant de PCB haute puissance

Fabricant de PCB haute puissance

Expérience et expertise

Le nombre total d'années d'expérience qu'un fabricant a travaillé informe sur la qualité du PCB haute puissance qu'il peut produire. Les fabricants expérimentés sont susceptibles d'être bien équipés en raison des années de service.

Cela informera également la qualité que l'expert produira. Avec expertise et expérience, vous êtes sûr d'obtenir des PCB haute puissance de haute qualité.

Capacité de fabrication

Étant un type spécial de PCB, tous les fabricants de PCB ne fabriquent pas de PCB haute puissance. De nombreuses entreprises ne disposent pas des installations de production nécessaires. Ils manquent aussi parfois de main-d'œuvre adéquate.

Vous devriez trouver une entreprise qui peut faire à la fois le prototypage et la production. Ainsi, il est impératif que vous identifiiez un fabricant spécialisé dans ce type de PCB.

Support technique

L'expertise technique et la spécialisation du personnel dans la fabrication de circuits imprimés haute puissance sont une qualité souhaitable. Obtenir un fabricant avec du personnel qualifié, accrédité et expérimenté est essentiel.

Après la production, le fabricant doit être en mesure de vérifier si le PCB fonctionne comme prévu.

Lorsqu'ils arrivent dans de tels cas, ils vous aideront avec des problèmes et des lacunes expérimentés.

Coût PCB

Les prix du marché pour la fabrication de conceptions de circuits imprimés haute puissance sont accessibles sur les sites Web de différents fabricants. Vous pouvez comparer les prix pour déterminer la fourchette de prix de ces produits.

Avec cette connaissance, vous pouvez évaluer et négocier les prix avec les fabricants.

Des prix extrêmement élevés seraient une indication d'extorsion. Des prix extrêmement bas à l'autre extrémité pourraient être une indication d'incompétence, conduisant à une nomenclature incomplète.

Emballage PCB haute puissance

Dans certains cas, les fabricants vendent des composants de conception haute puissance dans des packages très volumineux dont vous avez besoin. Chaque client souhaite obtenir un package dont il a besoin. Si vous ne tenez pas compte de cela, vous finirez par payer pour ce dont vous n'avez pas besoin.

L'expédition de PCB haute puissance peut être délicate. C'est parce qu'ils sont délicats et très sensibles.

L'emballage doit donc être fait avec beaucoup de soin avant que les PCB ne vous soient expédiés. Recherchez un fabricant qui fournit des services d'expédition à des clients comme vous. Il est probable que ces fabricants puissent emballer leurs produits dans l'ordre.

Fournit un devis PCB plus rapidement

Avec l'expérience et l'expertise, il n'est jamais difficile d'établir un devis plus rapidement. Les fabricants dotés de ces qualités peuvent proposer la nomenclature assez rapidement et avec précision. Avec cela, ils peuvent fournir le devis assez rapidement.

Conclusion

Dans un passé récent, les conceptions de PCB haute puissance ont gagné en popularité. Nous avons discuté de ces PCB en détaillant les processus impliqués dans leur fabrication.

Nous avons ensuite examiné leurs étapes de conception et identifié l'importance du prototypage des PCB.

Grâce à cet aperçu complet, vous êtes maintenant en mesure de prendre des décisions éclairées lorsqu'il s'agit de questions telles que l'approvisionnement.

Vous êtes également en mesure de choisir le meilleur type de conception de PCB haute puissance qui vous offrira les performances optimales requises.