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Design de PCB de alta tensão

A equipe de design de PCB de alta tensão da Venture tem os engenheiros de design líderes do setor e 10 anos de experiência em design de PCB de alta tensão. Desde o projeto e seleção de materiais até a fabricação de circuitos e montagem final de componentes, os engenheiros de projeto de PCBs de alta tensão da Venture têm plena experiência no processamento de uma ampla variedade de materiais de placas de circuito impresso.

Seu parceiro confiável de design de PCB de alta tensão

Não importa se você é um engenheiro elétrico, um designer de produto, um integrador de sistemas ou um fabricante que procura um projeto de PCB de alta tensão, a equipe de projeto de alta tensão da Venture estará aqui para ajudá-lo. 

Hoje, as placas de circuito que funcionam em aplicações de alta tensão alimentam as tecnologias mais inovadoras disponíveis. Quando você está projetando lasers de alta tecnologia ou fontes de alimentação para colisores de partículas, essas aplicações exigirão um projeto de PCB de alta tensão.

Venture não é apenas um fabricante de PCB de alta tensão, mas também um especialista no campo de design de PCB de alta tensão:

  • Seguimos rigorosamente os padrões de design de PCB de alta tensão: isolam áreas de alta tensão e fontes de ruído para o resto da placa, permitem diminuir a tensão gradualmente e minimizar as interconexões, para diminuir o risco de arco elétrico na placa.
  • Também focamos no controle de espaçamento entre dois elementos condutores, pois a tensão nos componentes da placa de circuito facilita muito a ocorrência de um arco elétrico, qualquer arco elétrico que ocorra trará maior risco tanto para o produto final quanto para os usuários.
  • Escolhemos o material de PCB adequado para design de PCB de alta tensão, esses materiais são projetados especificamente para tolerar um evento de sobretensão e as condições normais de operação de alta V. Existem algumas opções de materiais que você deve considerar: como laminado FR4, BT Epóxi., etc.

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Sobre o empreendimento

Seu principal fornecedor de design de PCB de alta tensão na China

Da mesma forma que uma cidade cria áreas de zoneamento e restringe quais terrenos podem ser usados ​​ao projetar um PCB de alta tensão, você deseja agrupar seus circuitos de alta tensão também, a fim de minimizar o impacto que os circuitos de alta tensão terão no resto da sua placa (circuitos de baixa tensão).

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Através de nossos serviços de resposta rápida de 2 horas de nossa equipe de vendas e suporte técnico 24 horas por dia, 7 dias por semana, e excelente serviço pós-venda, seremos seu parceiro especialista em design de PCB de alta tensão na China. Na Venture, podemos responder a quaisquer perguntas sobre design de PCB de alta tensão e layout de PCB de alta tensão que você possa ter. Sinta-se à vontade para nos contatar a qualquer momento.

Design de PCB de alta tensão: o guia definitivo

Projetar placas de circuito impresso de alta tensão requer precisão e seleção cuidadosa do material PCB.

Além disso, saber – por que você precisa de um PCB de alta tensão, especificações padrão, procedimentos de teste de qualidade, seleção de componentes, critérios de classificação, etc.

O guia de hoje cobre tudo sobre placas de circuito impresso de alta tensão, desde a definição básica até os procedimentos de projeto avançados.

Vamos começar.

PCB de alta tensão

Definição da placa de circuito impresso de alta tensão

Placas de circuito impresso de alta tensão são tipos especiais de PCBs que podem sustentar altas tensões e flutuações térmicas. Eles são feitos principalmente de material de cobre pesado.

Condições como baixa pressão de ar podem forçar as voltagens a arco rapidamente. Isso exige materiais que possam suportar essas flutuações. Assim, PCBs de alta tensão oferecem a solução.

Projeto de PCB de alta tensão

Por que projetar PCB para sistemas de alta tensão

A maioria das indústrias exige PCBs que possam suportar altas tensões.

Indústrias como a indústria aeroespacial, militar e empresas de geração de energia precisam dessas placas.

Em alguns casos, o uso de outras placas pode levar ao aumento do arco, o que pode ser inconveniente e caro.

Vantagens do projeto de PCB de alta tensão

O design de PCB de alta tensão tem muitos benefícios devido ao uso de cobre mais pesado, em comparação com outros designs de PCB.

Subestação de transmissão de energia

  • Maior resistência a tensões térmicas – Com o cobre pesado, você tem a certeza de que a placa será capaz de sustentar flutuações térmicas.
  • Ele também vem com uma capacidade aumentada para transportar correntes. Você pode não encontrar essa qualidade em nenhuma outra placa.
  • PCBs de alta tensão também possuem resistência mecânica aprimorada. Isso é evidente nos locais dos conectores e nos orifícios do PTH.
  • Ao incluir pesos de cobre mais altos na camada de circuitos da placa, o tamanho do produto é imensamente reduzido.
  • As vias revestidas de cobre pesado melhoram a transferência de calor para dissipadores de calor externos.

 Desvantagens do projeto de PCB de alta tensão

Algumas das principais desvantagens do design de placas de circuito impresso de alta tensão incluem:

·Demorado

A fabricação e montagem de PCBs de alta tensão são demoradas.

Isso se deve às modificações adicionais necessárias, incluindo o uso de cobre mais pesado, diferente dos outros PCBs.

·Caro

Materiais adicionais geralmente implicam um acréscimo ao orçamento. Placas de alta tensão requerem cobre mais pesado que tem um custo.

Regulamentos e Padrões para Projeto de PCB de Alta Tensão

Dependendo de onde você pretende usar as placas de circuito impresso de alta tensão, elas devem atender aos seguintes padrões de qualidade:

Tomografia computadorizada

·cGMP

Boas Práticas de Fabricação Atual Os regulamentos são estabelecidos pela Food and Drug Administration (FDA). Os padrões cGMP são críticos ao projetar PCBs de alta tensão para equipamentos médicos.

·IEEE

Este é o Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos. É um órgão profissional que regula o desenvolvimento da eletrotecnologia.

Produz periódicos periódicos que orientam sobre algumas das eletrotecnologias mais atuais e avançadas.

Certifique-se de assinar este órgão para se manter atualizado sobre as tecnologias mais recentes e os regulamentos emergentes.

· CE

CE é uma marca de qualidade que tem a sua origem no Espaço Económico Europeu.

Isso envolve uma série de medidas regulatórias pelas quais seu PCB de alta tensão deve passar dentro da União Européia.

Esses padrões variam de padrões de saúde, padrões amigáveis ​​ao usuário e padrões ecologicamente corretos.

Isso também será útil ao comprar componentes nos mercados da União Europeia. Certifique-se de que tais componentes tenham esta marca.

Certifique-se também de atingir esses padrões quando pretender vender ou usar sua prancha na Europa. Isso deve ser independentemente de onde você o fabrica.

·RoHS

As substâncias perigosas geralmente são restritas com esta marca de padronização. Também é comum no mercado europeu.

Seus produtos eletrônicos e elétricos devem estar livres de substâncias perigosas.

Esta marca de padronização durará cerca de cinco anos. Produtos restritos incluem chumbo, mercúrio, cromo e cádmio.

Esses regulamentos também restringem PBBs e PBDEs.

Ao comprar componentes para sua placa de circuito impresso de alta tensão, certifique-se de que esses padrões definidos sejam atendidos. É uma marca de padronização universalmente aceita.

·CCC

A marca de certificação chinesa é outra marca crucial a ser observada. Espere esta marca de qualidade nos produtos produzidos, importados e utilizados na China.

Você encontrará a maioria dos fabricantes de componentes de alta tensão localizados na China. Esta marca irá ajudá-lo muito a garantir os padrões de qualidade.

·ISO

ISO 9000 é talvez a marca de padronização mais comumente aceita universalmente. É uma garantia de que as organizações atendem aos padrões desejados pelos consumidores.

Certifique-se de que os componentes adquiridos para sua placa de circuito impresso de alta tensão tenham esta marca. É uma confirmação de qualidade.

Além disso, ISO 14000 garante que o PCB e o fabricante estejam em conformidade com o padrão ambiental seguro.

·ASTM

Esta também é outra organização que garante que os padrões internacionais sejam respeitados. Também traz publicações sobre estratégias de produção.

Esses padrões geralmente são acordados mutuamente. Os materiais que você usa em seu projeto de PCB de alta tensão devem atender a esses padrões.

Como escolher o material para o projeto de PCB de alta tensão

A criação de PCBs de alta tensão vem com uma série de condições rigorosas que devem ser respeitadas. É crucial garantir que nenhum arco seja formado para que o produto seja seguro e confiável.

Isso significaria que o design permanece em perfeitas condições, mesmo à medida que envelhece. Vejamos alguns dos materiais mais recomendados:

PCB de materiais

·FR4 Laminado

Este laminado tem uma alta ruptura dielétrica. No entanto, tem maior porosidade em comparação com epóxi e poliimida. Isso o torna suscetível à contaminação.

É uma estrutura de borda mais fraca. Sempre que há uma rachadura na borda, o valor dielétrico diminui.

Os eletrônicos adjacentes também podem ser carbonizados. Isso é resultado de eventos de sobretensão.

·BT Epóxi

Este material tem paredes laterais fortes. É mais preferido para aplicações que possuem bobinas planares. Também é o melhor com circuitos de média tensão.

· Isolamento, laminados de alto V

Isto é preferido porque extingue os arcos. Eles são, no entanto, caros.

Normalmente, eles só são aplicáveis ​​ao manusear placas de face simples e dupla face muito básicas.

É importante observar que, ao usar esses materiais adequados, você deve considerar os fatores ambientais.

Ao usar materiais com padrões de isolamento muito altos, certifique-se de que o material possa sustentar aplicações de vácuo ou de alta potência.

Fornecimento de componentes para PCB de alta tensão

Componentes de PCB

Ao fornecer alta tensão Componentes PCB, é essencial primeiro desenvolver um lista de materiais (BOM).

Isso fornece uma visão geral de todos os componentes que você precisará na montagem de sua placa.

Os detalhes devem incluir o número de peças necessárias, tamanhos e onde obtê-las. Com um BOM bem detalhado, você terá uma visão clara de todo o processo.

Na maioria dos casos, você terá que terceirizar alguns componentes de outros fabricantes.

Para orientação adequada sobre o que você precisa, o BOM será um requisito. Como aprendemos, isso ajudará os fabricantes a identificar o que você precisa para sua PCB de alta tensão.

Você deve obter o componente de uma empresa confiável, experiente e certificada.

Lembre-se, você usará a lista de materiais para gerar as cotações.

Quando você está fonte de componentes de PCB no exterior, o fabricante deve ter capacidade de envio.

Normalmente, os componentes são frágeis, daí a necessidade de embalagem e envio especiais. Certifique-se de que o fabricante tenha esses recursos.

Com essas considerações, você terá a certeza de que os componentes terceirizados atendem às suas necessidades.

Componentes de PCB

Obviamente, o tipo de componentes de PCB que você fornecerá depende das aplicações específicas da placa de circuito impresso.

Não se esforce para obter componentes baratos. A qualidade é primordial quando se trata de componentes de PCB de alta tensão.

Considerações de projeto de PCB de alta tensão

Há muitas considerações que você deve fazer ao projetar PCB de alta tensão. Vamos nos aprofundar em algumas dessas considerações de design.

1. Diretrizes de design de PCB de alta tensão

Placa de circuito impresso de alta tensão

Considere sua frequência operacional

Isso afetará seu projeto de alta tensão porque o arco em uma tensão mais baixa é provável em altas frequências.

Isso exige um bom espaçamento entre as linhas de sinal e uma consideração especial no final do espectro de frequência.

O diferencial DC pode potencialmente causar corrosão. Também pode resultar em migração eletroquímica. Além disso, devido à migração do eletroquímico, é provável que as camadas arquem.

Isso diminuirá as distâncias de fuga e folga da placa.

Alguns dos metais mais comuns que contribuem para a migração eletroquímica são estanho, prata e, às vezes, cobre.

Você pode minimizar isso evitando o uso de estanho puro ou prata ao terminar seu projeto de PCB de alta tensão.

Se tiver que usar estanho, amarre-o com baixo teor de chumbo para controlar o surgimento de filamentos condutores.

Derate seus componentes

A redução é importante quando seu projeto deve funcionar em ambientes de alto estresse. Abaixe o valor mais alto de corrente, tensão e até temperatura do componente.

Isso dará ao produto uma vida útil mais longa, que é calculada usando sua classificação percentual.

Você deve, portanto, reduzir seus materiais para um valor de parâmetro que eles experimentarão quando em uso real. Isso reduzirá os custos de produção.

Foto cedida: Electronics Point

Observe que os riscos associados às placas são resultado de sobretensão, causando arcos na placa.

Certifique-se de reduzir a tensão máxima, não a média. Isso fará com que seu PCB de alta tensão sobreviva em caso de sobretensão.

Selecione seus componentes

Após a redução, revise todos os componentes selecionados. A alta tensão provavelmente causará alta variabilidade nas conexões elétricas em sua placa.

Também causará tensões de campo entre os componentes da placa.

Flutuações na tensão também podem criar pontos de arco e destruir componentes.

2. Diretrizes de Projetos de PCB de Alta Tensão Multicamada

Vejamos algumas diretrizes para quatro camadas placa de circuito impresso de alta tensão multicamadas.

Este é um procedimento bastante complexo devido ao número de padrões estabelecidos que devem ser seguidos.

PCB multicamadas

De acordo com o espaçamento dos condutores elétricos, placas com diferença de 80V entre condutores devem ter as seguintes qualidades entre condutores:

  • As camadas internas devem ter 0.1 mm entre elas.
  • As camadas externas não revestidas devem ter 0.6 mm entre elas.
  • As camadas externas que são revestidas, por outro lado, devem ter 0.13 mm entre elas.

Esses números são apenas a folga mínima que as camadas devem ter entre elas. É crucial notar que as vias de alta potência mantêm a folga no lado de baixa tensão.

3. Circuitos Pesados ​​de Cobre em Projeto de PCB de Alta Tensão

Os circuitos de cobre pesados ​​são geralmente fabricados com cobre pesando entre 4 oz/ft2 e 20 oz/ft2.

Há também casos em que cobre com peso entre 20 oz/ft2 a 200 oz/ft2 é usado. Isto é referido como cobre extremo.

 PCB de cobre espesso

Vamos nos concentrar no cobre extremo.

4.Construção de Circuito Pesado de Cobre

A única diferença entre a fabricação de PCB de cobre pesado e outros PCBs está na gravura. As técnicas de galvanização também parecem diferir consideravelmente. O entrançamento é de alta velocidade enquanto a gravação é diferencial.

Neste revestimento, você, como fabricante, terá a chance de aumentar a espessura do cobre. Esta espessura será realizada tanto nos furos chapeados como nas paredes laterais da via.

placa de circuito impresso

PowerLink é o método usado para combinar cobre pesado com outros recursos comuns de placas simples. Isso vem com algumas vantagens, incluindo uma redução no número de camadas. Isso também leva a baixa impedância na produção de energia e custos de produção reduzidos.

5. Capacidade de Carga Atual e Aumento de Temperatura

Normalmente, o nível de tolerância de corrente em um circuito de cobre depende do aumento de calor que ele pode sustentar.

Isso ocorre porque há uma correlação positiva entre o aumento de calor e o fluxo de corrente.

O fluxo de corrente ao longo de um traço leva ao aquecimento localizado. A condução é responsável pelo resfriamento do traço e posterior expulsão para o meio externo.

A corrente máxima que um traço pode tolerar é estabelecida pela estimativa do aumento de calor associado à corrente aplicada.

Certifique-se de que há um equilíbrio entre a taxa de aquecimento e a taxa de resfriamento.

6. Resistência e Sobrevivência da Placa de Circuito

Há um grande número de materiais dielétricos que você pode escolher.

No entanto, se você for expor sua prancha a ambientes extremos, deve usar material exótico.

O uso de circuitos de cobre pesados ​​ajuda a evitar falhas térmicas. Quando você coloca os furos em 2 oz/ft2, as chances de falha são limitadas a zero.

7. Gerenciamento térmico

O calor liberado durante a operação da placa deve ser dissipado. Essa dissipação deve ser da fonte para o meio ambiente.

Se os componentes forem superaquecidos, o resultado provável é a falha de todo o sistema.

Gerenciamento térmico – Foto cortesia: Nex Logic

Ao usar circuitos de cobre pesados, a perda de calor será reduzida. O circuito de cobre pesado consegue isso conduzindo o calor para longe dos componentes cruciais.

Dissipadores de calor garantir que o calor seja dissipado do ponto de geração para o ambiente externo.

Tipos de placa de circuito impresso de alta tensão

Ao procurar placas de circuito impresso de alta tensão, você pode considerar qualquer um dos seguintes:

i. PCBs de alta tensão de um lado

Estas são as formas mais básicas de placas de circuito impresso de alta tensão. Eles são as placas mais preferidas para projetos de baixa densidade.

PCB de lado único

Esta placa geralmente não possui furos passantes. Resist está impresso na placa de cobre nua. Você então prossegue para gravar e imprimir a máscara de solda.

Com o uso de fotorresistência, você poderá padronizar o circuito. As matérias-primas utilizadas na fabricação dessas placas incluem FR4, base de alumínio e cobre.

ii. PCBs de alta tensão de dupla face

Ao contrário do PCB de alta tensão de um lado, esta placa tem duas camadas condutoras. Isso significa que ambos os lados do tabuleiro têm traços e caminhos. Esse avanço nos recursos informa seu uso em aplicativos eletrônicos avançados.

PCB de dupla face – Foto cedida: Projetos de engenharia

Existem dois métodos usados ​​na montagem de componentes nesta placa: através da tecnologia de furo e tecnologia de montagem em superfície.

As camadas também são laminadas em ambos os lados da placa. A resina epóxi de vidro é geralmente usada como material isolante para isolar a base do projeto.

Use folha de cobre para laminar ambos os lados do substrato e máscara de solda para proteger a placa para proteção.

iii. PCBs de alta tensão multicamadas

PCBs de alta tensão multicamadas geralmente têm mais de três camadas condutoras enterradas no centro do material. Isso o torna diferente de PCBs de alta tensão simples e dupla face.

Para alcançar este design multicamadas, alterne camadas de pré-impregnados e os materiais do núcleo.

PCB multicamadas

Você precisará de alta temperatura e pressão para laminar esses materiais juntos. Isso ajudará na remoção do ar preso entre as camadas.

Os condutores são ainda encapsulados com resina. Você então derrete e cura o adesivo que mantém as camadas juntas.

Na fabricação de PCB de alta tensão multicamadas, você pode usar materiais básicos de vidro epóxi, cerâmica exótica ou Teflon.

iv. PCBs de alta tensão flexíveis rígidos

Este tipo de PCB de alta tensão é composto de substratos de circuito rígido e flexível laminados juntos.

PCB flexível rígido

Normalmente, o substrato flexível é feito de poliimidas flexíveis como Kapton ou Norton. Essas poliamidas são geralmente laminadas juntamente com cobre usando calor, adesivo acrílico e pressão.

Isso é o que é laminado junto com o substrato rígido. Você então montará componentes em ambos os lados da placa multicamada resultante.

O PCB de alta tensão flexível rígido não requer cabos de conexão entre os dois substratos. Isso ocorre porque o circuito flex PCB consegue a conexão elétrica.

Isso leva a uma série de vantagens de desempenho.

Primeiro, melhora a transmissão de sinal do circuito e leva a uma impedância controlada no circuito.

As placas de circuito impresso de alta tensão rígidas também ajudam a eliminar problemas comuns de conexão, como juntas frias. O peso também é reduzido, enquanto ainda oferece adequado para mais componentes.

Diretrizes de Layout para Projeto de PCB de Alta Tensão

Quando você estiver projetando seu PCB de alta tensão, primeiro você terá que isolar as áreas de alta tensão. Agrupar os circuitos de alta tensão minimizará o impacto em sua placa.

Layout PCB

  • Certifique-se de reduzir a tensão na placa e isolar as fontes de ruído. As interconexões também devem ser minimizadas.
  • Use verificações de projeto para garantir que o PCB de alta tensão tenha excelente desempenho e proteção ao longo da vida.
  • Em seu projeto, certifique-se de que a distância de fuga e folga seja observada.
  • A folga é geralmente a distância mais curta através do ar entre duas camadas condutoras. Uma folga menor no PCB provavelmente levará à formação de um arco entre as placas durante a sobretensão.
  • A fluência, por outro lado, é a distância entre as camadas condutoras em um PCB. É uma medida da distância mais curta ao longo do material da superfície de isolamento.
  • A frequência de operação também é outro aspecto crítico a ser considerado no projeto de PCB de alta tensão. Evite o uso de estanho puro ou prata para finalizar este tipo de PCB.
  • Os componentes também devem ser reduzidos para a tensão máxima em oposição à tensão média. Isso garante a segurança e a capacidade de sobrevivência do produto quando submetido a sobretensão.
  • Para evitar a ocorrência de arco, você deve evitar cantos e arestas vivas.
  • Para as almofadas, é importante garantir que as curvas sejam suaves. Os cantos também devem ser curvados. Você também pode usar bolas de solda nos pontos de conexão.
  • Certifique-se de que o material que você está usando para a placa é apropriado. Esses materiais incluem laminado FR4, epóxi BT e laminado Isola High V. PCBs de alta tensão requerem laminados que toleram sobretensão.
  • É igualmente muito importante garantir que o teor de resina de vidro usado seja o apropriado. Se estes não forem selecionados adequadamente, o resultado pode ser falhas no produto final.

Distância de escoamento e folga em PCB de alta tensão

Assim como qualquer outro PCB, as placas de circuito de alta tensão também têm requisitos de espaçamento apertados. Estes são geralmente medidos em fuga e folga.

Um arco pode facilmente se formar entre os elementos condutores da PCB de alta tensão.

Ao espaçar corretamente os componentes no PCB de alta tensão, você reduz as chances de ocorrência de um arco. Este espaçamento é determinado pela folga e fuga.

O termo folga é a distância através da qual o ar circula entre dois condutores.

Quando as camadas condutoras entre a placa de circuito impresso de alta tensão não possuem folga adequada, é provável que se forme um arco.

A fluência é a distância entre dois condutores. No entanto, está na superfície do material, em oposição ao ar.

Quando o seu PCB de alta tensão tiver a fuga adequada, os componentes não ficarão muito lotados.

Fabricação de placas de circuito impresso de alta tensão

Placa de circuito impresso de alta tensão, assim como qualquer outra PCB, é feita com cobre. Normalmente, o cobre é chapeado em um substrato e então esculpido para expor o design da placa.

Assembléia PCB

O seguinte é um procedimento passo a passo sobre como fabricar seu PCB de alta tensão.

Passo 1 - O Projeto

O projeto da placa lhe dará o projeto no qual sua PCB de alta tensão será baseada. Normalmente, isso é feito usando software de computador.

Você usará a calculadora de largura de traço ao gerar detalhes das camadas interna e externa da PCB de alta tensão.

Passo 2 – Imprimindo o Design

Nesta etapa, use a impressora plotadora para imprimir o design da PCB de alta tensão. Isso porque é capaz de produzir um filme que detalha as camadas da placa.

Após a impressão, use duas cores de tinta diferentes nas camadas internas do quadro.

A tinta transparente indicará as áreas não condutoras, enquanto os traços condutores de cobre serão indicados com tinta preta. Use as mesmas cores nas camadas externas, mas com significados invertidos.

Passo 3 – Criando o Substrato

Nesta fase, podemos dizer com confiança que sua PCB de alta tensão começou a tomar forma. Os substratos começam a se formar quando você passa a placa por um forno.

A passagem de resina epóxi e fibra de vidro pelo calor os semi-cura.

Proceda à pré-ligação de cobre em ambos os lados da camada e, em seguida, grave para expor o design dos filmes impressos.

Passo 4 – Imprimindo as camadas internas

Depois de criar o substrato, prossiga para imprimir o desenho em um laminado, que é o corpo da estrutura.

Use um filme fotossensível para cobrir a estrutura. Isso também é necessário para o alinhamento das plantas e a impressão final no quadro.

Faça furos na placa. Isso também ajudará no processo de alinhamento.

Passo 5 – Luz ultravioleta

Depois de alinhar o resist e o laminado, passe-os pela luz ultravioleta. Isso ajudará a endurecer o fotorresistente.

Tendo passado pela luz ultravioleta, os caminhos do cobre serão expostos. As peças marcadas para remoção são impedidas de endurecer pela tinta preta.

Você pode então aprofundar as camadas em uma solução alcalina para remover o excesso de fotorresistência.

Passo 6 – Removendo Cobre Indesejado

Nesta etapa, você removerá o excesso de cobre que permaneceu na placa.

Para que este processo ocorra, lave a placa com uma solução semelhante à solução alcalina utilizada anteriormente.

Isso lavará o excesso de cobre na placa.

Durante este processo, o fotorresistente endurecido permanecerá intacto.

Etapa 7 - Inspeção

Para fins de alinhamento, você terá que inspecionar as camadas limpas. Os furos anteriormente perfurados também permitirão alinhar as camadas interna e externa.

Usando uma furadeira óptica, você poderá alinhar as camadas. Após a inspeção com o punção óptico, use uma máquina alternativa para inspecionar a placa.

Isso ajudará a esclarecer dúvidas sobre se a placa é perfeita. É importante usar a máquina de inspeção avançada porque você não poderá corrigir os erros perdidos.

Passo 8 – Laminação das Camadas

Neste ponto, o tabuleiro estará agora tomando a forma final. Este é o resultado da fusão das placas em conjunto.

Use grampos de metal para manter as camadas juntas no início do processo de laminação. Certifique-se de que a camada de prepreg entre na bacia de alinhamento.

Após esta subetapa, coloque uma camada de substrato acima do prepreg. Isto deve então ser sucedido pela colocação de uma camada de folha de cobre.

Para isso, adicione resina pré-impregnada. Por fim, você pode adicionar uma camada de cobre. Esta é a placa de imprensa.

Passo 9 – Pressionando as Camadas

Agora você deve pressionar as camadas juntas. Isso começa com a perfuração de pinos através das camadas para garantir que elas estejam efetivamente alinhadas e presas.

Dependendo da tecnologia que você está usando, esses pinos podem ser removidos posteriormente.

Depois disso, você aplicará calor e pressão nas camadas. Com o calor, o epóxi derreterá no pré-impregnado.

A pressão na outra extremidade ajudará na fusão das camadas.

Passo 10 - Perfuração

Você deve usar uma broca auxiliada por computador que levará à exposição do substrato e dos painéis internos.

Remova qualquer cobre que permanecerá após esta etapa.

Etapa 11 - Chapeamento

Use uma solução química para fundir essas camadas. Proceda à limpeza da placa com os produtos químicos recomendados.

O painel será revestido com uma fina camada de cobre. Isso penetra nos orifícios previamente perfurados.

Etapa 12 - Imagem da camada externa

Aplique uma camada de fotorresistência na superfície da camada externa como você fez na terceira etapa.

Você pode então enviar o painel para geração de imagens.

Use a luz ultravioleta novamente para endurecer o fotorresistente. Remova o excesso de fotorresistência.

Etapa 13 - Chapeamento

Cubra o painel com uma fina camada de cobre, como você fez na etapa 11

Cubra a placa com uma fina camada de estanho. Isso oferecerá proteção ao cobre na camada externa. Como resultado, o cobre não será decapado.

Etapa 14 - Gravura

Nesta etapa, espera-se que você remova o excesso de cobre preso sob a camada de resistência. A camada de proteção de estanho protegerá o cobre necessário.

Passo 15 – Aplicação de Máscara de Solda

Antes de aplicar a máscara de solda, limpe todos os painéis. Em seguida, aplique epóxi junto com o filme da máscara de solda.

Caso perceba que a máscara de solda está em excesso, exponha a placa à luz ultravioleta. A máscara de solda necessária permanecerá assada na placa.

Passo 16 – Serigrafia

Esta é uma etapa crucial, pois garante que as informações críticas sejam impressas na placa de alta tensão. Após a aplicação, prossiga para o último processo de revestimento e cura da placa.

Passo 17 - Acabamento da Superfície

A qualidade da colagem é uma consideração essencial no acabamento da superfície. Com base nos requisitos da placa, você decidirá qual acabamento de solda usar.

Etapa 18 - Teste

Os testes elétricos geralmente são realizados nas placas para garantir que elas atendam aos padrões estabelecidos. Você pode contratar um técnico para fazer isso para você.

Sem esse processo, o conselho não pode ser considerado completo. Compare com o projeto original do blueprint para garantir que a qualidade não seja comprometida.

Processo de montagem de PCB de alta tensão

 Assembléia PCB

Etapa 1: estêncil de pasta de solda

O processo tem semelhança com a serigrafia de camisas. No entanto, a excepcionalidade deste processo é caracterizada pela colocação de um fino aço inoxidável estêncil sobre o PCB.

Isso significa que você aplicará a solda apenas em algumas partes da PCB de alta tensão.

Essas peças geralmente são os locais em que os componentes serão montados no produto final.

Para efetivamente derreter e ligar a uma superfície, a solda é misturada com o fluxo.

Estêncil PCB

Com o auxílio de um aplicador, aplique a pasta de solda com precisão nas áreas pretendidas. A máquina também o ajudará a espalhar a pasta uniformemente no quadro.

Quando você finalmente remover o estêncil, a pasta de solda permanecerá nos locais pré-identificados.

Passo 2: Escolha e coloque

Após a aplicação da pasta de solda, agora você pode pegar e colocar componentes usando uma máquina de pegar e colocar.

Esta é uma máquina robótica que auxilia na colocação de componentes de montagem em superfície (SMDs).

Esses componentes são então soldados na superfície da placa em um estágio posterior.

No passado, esse processo seria feito usando um par de pinças.

Isso se traduziu na colocação manual dos componentes onde os montadores escolhiam e colocavam os componentes.

Além disso, o método anterior era imperfeito devido à fadiga e cansaço visual entre os montadores.

Atualmente, a automação tem promovido precisão e eficiência. Máquinas automatizadas podem trabalhar XNUMX horas por dia sem se cansar.

Com a ajuda da garra a vácuo, a máquina automatizada pode coletar e colocar componentes na estação.

O robô então aplica os SMTs na superfície da superfície do PCB de alta tensão. Os componentes são montados sobre a pasta de solda nos locais identificados anteriormente.

Etapa 3: solda de refluxo

Depois de colocar os componentes de montagem em superfície, é essencial garantir que eles fiquem lá. Há, portanto, necessidade de solidificar a pasta de solda para sustentar os componentes na placa.

Transfira a placa de alta tensão para a esteira transportadora, que a moverá através de um forno de refluxo.

No forno, vários aquecedores aquecem a placa a uma temperatura de cerca de 250 graus Celsius. Essas temperaturas derretem a solda na pasta de solda.

A PCB continua a se mover no forno, onde é submetida a aquecedores mais frios para solidificar a solda derretida.

Além disso, esse processo acontece de forma controlada, criando soldas permanentes que conectam os dispositivos de montagem em superfície à placa de circuito impresso.

Durante o refluxo de PCB de alta tensão de dois lados, medidas especiais terão que ser implementadas. É necessário estêncil e refluxo de cada lado separadamente.

Você vai primeiro estêncil do lado que tem menos e partes menores e, em seguida, repetir o mesmo do outro lado.

Etapa 4: Inspeção e Controle de Qualidade

Depois de soldar os componentes de montagem em superfície em seu devido lugar, teste a funcionalidade.

O movimento intenso que caracteriza o processo de refluxo provavelmente degradará a qualidade da conexão. Também pode resultar em completa falta de conexão ou curtos elétricos.

Muitos métodos de inspeção podem ser usados ​​para verificar se tais falhas estão ausentes. Vamos discutir alguns dos métodos que você pode usar aqui.

· Verificações Manuais

Embora no passado recente tenham ocorrido avanços tecnológicos na inspeção de PCBs, a verificação manual ainda é comumente utilizada.

Ao lidar com um pequeno número de lotes, uma inspeção visual pessoal pode ser útil. Isso ajudará você a verificar a qualidade da placa após o processo de refluxo.

· Inspeção óptica automática

Este método é o mais eficaz ao inspecionar um grande número de lotes durante a montagem de PCB de alta tensão.

A máquina utilizada é conhecida como máquina de inspeção óptica automática (AIO). Seus recursos de inspeção são realizados por câmeras de alta potência.

Além disso, as câmeras estão estrategicamente posicionadas para visualizar as conexões de solda.

A máquina usa luzes diferentes para indicar a qualidade das diferentes conexões de solda. Isso permite que a AOI identifique solda de baixa qualidade.

A AOI geralmente avalia a qualidade das placas em um tempo muito curto.

· Inspeção de raios-X

A inspeção por raios X não é um método de inspeção muito comum. É mais apropriado para placas vistas como complexas ou multicamadas.

Com os raios-x, você pode ver através das camadas. Isso permite visualizar as camadas inferiores e identificar problemas ocultos.

Quando você percebe que as placas estão com defeito, você tem duas opções. Você pode retrabalhá-los ou descartá-los completamente, dependendo da gravidade do mau funcionamento.

É importante observar que, mesmo que essas inspeções não encontrem erros, outros testes de funcionalidade devem ser seguidos. Você testará as conexões da placa para garantir a qualidade.

Se as placas de alta tensão que você está testando exigirem programação ou calibração, ainda mais testes serão necessários para verificar a funcionalidade.

Você deve realizar esses testes regularmente após o processo de refluxo para descobrir possíveis problemas. Essas verificações garantirão a identificação e correção das falhas em tempo hábil. Isso irá ajudá-lo a economizar tempo e recursos.

-  Inserção de componente através do furo

Dependendo das aplicações que você pretende fazer a partir da placa de alta tensão, os componentes podem ir além dos SMDs usuais.

Alguns PCBs precisam de componentes de furos passantes (PTH).

Esses componentes transmitem sinais pela placa usando orifícios passantes revestidos.

Esses componentes não podem ser montados por SMDs de solda por refluxo. Existem duas opções de soldagem através de componentes de orifícios nas placas de circuito impresso de alta tensão.

· Soldagem manual

A inserção manual através do orifício é onde um indivíduo insere um único componente em um PTH predestinado e o solda.

Quando a primeira pessoa termina, o tabuleiro passa para a próxima pessoa que também insere o próximo componente.

O processo continua até que todos os componentes do PTH sejam corrigidos adequadamente.

Este pode ser um processo muito inconveniente, demorado e cansativo, especialmente quando os componentes são muitos. No entanto, existem vários projetos que ainda exigem esse método de soldagem de componentes PTH.

·Soldadura em onda:

Isso se refere à versão automatizada de soldagem de componentes PTH. No entanto, o processo envolvido neste método é surpreendentemente diferente.

Depois de colocar o componente PTH no lugar, você colocará a placa PCB de alta tensão em uma esteira transportadora.

A correia transportadora passará por um forno no qual a solda derretida lava o fundo da placa. Como resultado, os pinos na parte inferior da placa são soldados em movimento.

Isso só pode ser feito em um lado dos PCBs e pode ser complicado para PCBs de alta tensão de dupla face. A soldagem dos componentes no segundo lado provavelmente interfere no funcionamento dos componentes já soldados.

Etapa 6: Inspeção Final e Teste Funcional

Quando terminar o processo de soldagem, faça os testes finais para garantir a funcionalidade da placa.

O processo é uma simulação das condições sob as quais o projeto de PCB de alta tensão irá operar.

Assegure-se de executar a energia nos ritmos da placa. Use testadores para monitorar as características elétricas dos PCBs de alta tensão.

Flutuações inaceitáveis ​​de tensão, corrente e saída de sinal são indicações de falha da placa.

Decida se descarta ou recicla tal placa dependendo da magnitude das flutuações e dos padrões estabelecidos.

Este deve ser o último estágio na montagem do PCB de alta tensão.

Aplicações de PCB de alta tensão

Montagem de PCB de alta tensão

· Aplicações militares

PCBs de alta corrente são usados ​​na fabricação de aplicações militares, adicionando camadas duplicadas. As camadas têm um adicional de 3 a 4 onças de cobre em paralelo.

As camadas cruzam os dedos, permitindo que eles compartilhem as correntes uniformemente. Isso permite que a placa elimine o compartilhamento de carga.

Como resultado, o estresse térmico é reduzido nas aplicações.

Isso informa a aplicação na fabricação de sistemas de controle de armas.

PCBs de alta tensão também são usados ​​na fabricação de fontes de alimentação para sistemas de radar.

Painéis militares de distribuição de energia e sistema de monitoramento e carga de bateria também são fabricados com PCB de alta tensão.

·Aplicações aeroespaciais

Projetos de PCB de alta tensão também são usados ​​na indústria aeroespacial. O estresse térmico comum em outras placas pode facilmente resultar em várias falhas do sistema, com resultados fatais.

Isso informa o uso de placas de alta tensão na fabricação de sistemas de radar.

Eles também são usados ​​na fabricação de acessórios de comunicação na indústria aeroespacial. Além de aviões, essas placas também são usadas em naves espaciais e outros equipamentos espaciais.

· Transformadores de Potência

Os transformadores de potência geralmente são fabricados usando PCBs de alta tensão. Isso pode ser atribuído à capacidade da placa de controlar o estresse térmico.

Normalmente, os transformadores de potência atuam como redes de distribuição para vários usuários de energia. Isso envolve muitas flutuações térmicas que precisam ser reguladas.

Conclusão

PCBs de alta tensão são muito importantes na fabricação de aplicações que funcionam sob condições térmicas flutuantes.

Eles são especialmente projetados para lidar com tais flutuações.

Com a fabricação adequada da placa ao processo de montagem, você tem eficiência garantida.

Portanto, você precisa considerar todos os aspectos destacados neste guia.

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