'

Особенности проектирования печатных плат на металлическом основании

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Особенности проектирования печатных плат на металлическом основании Муравьёв Ю.В.


Слайд 1

Возникновение температурного поля Только 5-10% потребляемой электронными устройствами мощности превращается в мощность полезных сигналов Остальные 90-95% потребляемой мощности рассеиваются в виде тепловой энергии, что приводит к возникновению температурного поля


Слайд 2

Решение задач теплового проектирования методом иерархического моделирования 5 уровней иерархического моделирования


Слайд 3

Пятый уровень Моделирование температурно-влажностного режима помещения, в котором будет устанавливаться и эксплуатироваться проектируемое электронное изделие


Слайд 4

Четвертый уровень Моделирование и расчет поля температуры и влажности воздушной среды внутри каждой стойки проектируемого электронного устройства


Слайд 5

Третий уровень Моделирование и расчет поля температуры, скорости движения и влажности воздушной среды, протекающей внутри панелей проектируемого электронного устройства


Слайд 6

Второй уровень Моделирование теплового режима каждого электронного модуля в панели: температурное поле печатной платы с установленными на ней электронными компонентами, температура корпусов электронных компонентов


Слайд 7

Первый уровень Моделирование температуры на кристалле электронного компонента


Слайд 8

Влияние температуры на кристаллах ИС на эксплуатационные характеристики электронного изделия Надежность Работоспособность Помехоустойчивость Быстродействие


Слайд 9

Печатные платы – второй уровень иерархического моделирования


Слайд 10

Пример теплового расчета Рассеиваемая мощность на светодиоде: PD = VF * IF Где IF = Прямой ток VF = Прямое напряжение


Слайд 11

Тепловой расчет тепловое сопротивление между p-n переходом и окружающей средой ?Ja ?Ja= ( TJ – TA )/PD Где TJ - рекомендуемая  температура p-n перехода TA - температура окружающей среды


Слайд 12

Тепловой расчет Тепловое сопротивление светодиода ?JB ?JB = ?Jc + ?cb Где ?Jc – тепловое сопротивление между p-n переходом и корпусом ?cb – тепловое сопротивление (припоя, пасты) между корпусом и печатной платой


Слайд 13

Тепловой расчет Тепловое сопротивление печатной платы ?BA ?BA = ?Ja – ?JB Где ?Ja – тепловое сопротивление между p-n переходом и окружающей средой ?JB – Тепловое сопротивление светодиода


Слайд 14

Расчет минимальной ширины проводника


Слайд 15

Ширина проводника в зависимости от толщины фольги для материала FR4 (?T - 10°C)


Слайд 16

Ширина проводника в зависимости от толщины фольги для материала T111 (?T - 10°C)


Слайд 17

FR4 и платы на алюминиевом основании (?T - 10°C)


Слайд 18

Конструкции печатных плат


Слайд 19

T-preg с медной фольгой на обеих сторонах


Слайд 20

Платы на металлическом основании Однослойные печатные платы Двухслойные и многослойные печатные платы


Слайд 21

Базовый материал


Слайд 22

Используемые электронные компоненты SMT – элементы ДА DIP – элементы НЕТ


Слайд 23

Образцы печатных плат на металлическом основании


Слайд 24

Образцы печатных плат на металлическом основании


Слайд 25

Двухслойная печатная плата с металлическим ядром


Слайд 26

МПП с металлическим основанием


Слайд 27

МПП с металлическим основанием


Слайд 28

Используемые электронные компоненты SMT – элементы ДА DIP – элементы ДА


Слайд 29

Образец многослойной печатной платы с алюминиевым основанием


Слайд 30

Образец многослойной печатной платы с алюминиевым основанием


Слайд 31

Краткий обзор материалов, используемых на нашем производстве


Слайд 32

Базовый материал


Слайд 33

Медная фольга (однослойные платы) 35 мкм 70 мкм 105 мкм 140 мкм


Слайд 34

Металлическое основание Алюминий Медь Сталь


Слайд 35

Теплопроводность Алюминий - Медь - 150W/MK 400W/MK


Слайд 36

Толщина базового материала Срочное производство 1.5 мм Серийное производство 1.0 мм 1.5 мм 2.0 мм


Слайд 37

Варианты теплопроводящего диэлектрика, использующегося на нашем производстве


Слайд 38

Изоляционный слой Препрег на основе стекловолокна RUIKAI IMS-03 75 мкм 1.42°C/W


Слайд 39

Изоляционный слой Теплопроводящие материалы из полимеров на основании керамики RUIKAI; BERGQUIST; TOTKING От 75 мкм до 150 мкм От 0.45°C/W до 1.0°C/W


Слайд 40

Изоляционный слой BERGQUIST От 0.45°C/W до 0.7°C/W


Слайд 41

Изоляционный слой TOTKING - T111 100 мкм 0.7°C/W


Слайд 42

Напряжение пробоя TOTKING - 2.5KV RUIKAI - от 4.0KV до 8.0KV BERGQUIST - до 11KV


Слайд 43

Структура платы


Слайд 44

Медная фольга (двухслойные и многослойные печатные платы) 18 мкм 35 мкм 70 мкм 105 мкм 140 мкм


Слайд 45

Металлическое основание Алюминий Медь Сталь


Слайд 46

Изоляционный слой ARLON ML99 ARLON ML92 ARLON 49N


Слайд 47

Сравнение теплопроводности материалов FR4 0.25-0.35 W/MK ARLON 99ML 1.1 W/MK ARLON 92ML 2.0 W/MK ARLON 49N 0.25 W/MK


Слайд 48

Маскирующее покрытие Двухкомпозитная жидкая паяльная маска Белая Черная Зеленая Синяя Красная


Слайд 49

Позиционные обозначения (шелкография) Белый Черный Желтый Зеленый (срочное производство)


Слайд 50

Финишное покрытие HASL Lead Free HASL Immersion Gold Gold Plating Immersion Silver Immersion Tin


Слайд 51

Технологические возможности Срочное производство


Слайд 52

Используемый материал TOTKING - T111 Толщина алюминиевого основания – 1.5 мм Толщина диэлектрика - 100 мкм Толщина медной фольги – 35 мкм Тепловое сопротивление диэлектрика - 0.7°C/W


Слайд 53

Технологические требования срочного производства Минимальный зазор – 0.24 мм Мин. ширина проводника – 0.24 мм Минимальное отверстие – 0.9 мм Отверстия более 4.0 мм - фрезеровка Максимальный размер готовой платы – 380 мм Х 320 мм


Слайд 54

Технологические требования срочного производства Минимальный зазор от края платы до металла – 0.25 мм Минимальное расстояние от края платы до отверстия – одна толщина платы (1.5 мм)


Слайд 55

Технологические требования срочного производства Минимальное вскрытие площадки в маске – размер площадки +0.20 мм (0.10 мм на сторону)


Слайд 56

Технологические требования срочного производства Минимальная ширина масочного мостика – 0.15 мм (желательно 0.20 мм)


Слайд 57

Технологические требования срочного производства Минимальная ширина линии маркировки – 0.15 мм


Слайд 58

Размер рабочего поля заготовки на срочном производстве Малая заготовка - 173 мм х 285 мм Большая заготовка - 320 мм х 380 мм Максимальный размер готовой платы – 380 мм Х 320 мм


Слайд 59

Пример топологии платы на алюминиевом основании


Слайд 60

Внимание! Паразитная емкость


Слайд 61

Технологические возможности Серийное производство


Слайд 62

Используемые материалы (однослойные печатные платы) RUIKAI; BERGQUIST; TOTKING Толщина алюминиевого основания – - от 1.0 до2.0 мм Толщина диэлектрика - - от 75 мкм до 150 мкм


Слайд 63

Используемые материалы (однослойные печатные платы) RUIKAI; BERGQUIST; TOTKING Толщина медной фольги – - от 35 мкм до 140 мкм Тепловое сопротивление диэлектрика – - от 0.45°C/W до 1.42°C/W


Слайд 64

Медная фольга (двухслойные и многослойные печатные платы) 18 мкм 35 мкм 70 мкм 105 мкм 140 мкм


Слайд 65

Технологические требования серийного производства Минимальная ширина проводника/минимальный зазор Для фольги 18 мкм — 0.10/0.10 мм Для фольги 35 мкм — 0.15/0.15 мм Для фольги 70 мкм — 0.20/0.20 мм Для фольги 105 мкм — 0.25/0.25 мм Для фольги 140 мкм — 0.30/0.30 мм


Слайд 66

Технологические требования серийного производства Минимальный зазор от края платы до металла (фрезерование) – 0.20 мм Минимальный зазор от края платы до металла (скрайбирование) – 0.40 мм Минимальное расстояние от края платы до отверстия – одна толщина платы


Слайд 67

Технологические требования серийного производства Минимальное вскрытие площадки в маске – размер площадки +0.10 мм (0.05 мм на сторону) Минимальная ширина масочного мостика – 0.15 мм (желательно 0.20 мм) Минимальная ширина линии маркировки – 0.15 мм


Слайд 68

Спасибо за внимание


×

HTML:





Ссылка: