Kuvaus
Power Lighting -piirilevyt ovat virta- ja valaistuslaitteissa käytettäviä piirilevyjä (PCB), joiden päätehtävät ovat sähköliitäntöjen tarjoaminen, elektronisten komponenttien tukeminen sekä signaalinsiirron ja energian jakelun mahdollistaminen.
Tuotteen määritelmä & ydintoiminnot
Tehovalaistuksen piirilevyt ovat painettuja piirilevyjä, jotka on suunniteltu erityisesti tehoelektroniikkaan ja valaistusjärjestelmiin, joissa on kolme ydintoimintoa:
-
Korkean tarkkuuden sähköinen yhteenliittäminen
-
Tukee jopa 10A/mm²:n virrantiheyttä.
-
Mahdollistaa monikerroksisen signaalinsiirron (ohjaus-, takaisinkytkentä- ja tehosilmukat).
-
±5% impedanssin säätötarkkuus
-
Parannettu mekaaninen tuki
-
Täyttää IPC-A-610 Class 2 -standardit.
-
Tärinänkestävä rakenne (läpäissyt 5Grms satunnaisen tärinän testin)
-
Tukee SMT/THT-hybridikokoonpanoprosesseja
-
Älykäs virranhallinta
-
Monikerroksisen pinotun tehotason suunnittelu
-
Integroitu PDN:n (Power Delivery Network) optimointi
-
Tukee 12V/24V/48V monijännitealueen hallintaa
Saatavilla on kolme päätyyppiä keraamisia piirilevyjä, joilla kullakin on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa.
HTCC (High-Temperature Co-fired Ceramic) edellyttää, että keraaminen jauhe kuumennetaan jopa 1300-1600? Ilman lasimateriaalin lisäämistä.
LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramic) edellyttää epäorgaanisen alumiinioksidipulverin sekoitusta, jossa on noin 30-50 % lasimateriaalia ja orgaanista sideainetta.
DBC (Direct Bonded Copper) käyttää kuparia sisältävää eutektista nestettä, joka aiheuttaa kemiallisen reaktion substraatin ja kuparifolion välille ja muodostaa CuAlO2- tai CuAl2O4-faasin. Erilaiset sovellukset ja vaatimukset määräävät, minkä tyyppistä keraamista piirilevyä on käytettävä.
Kuinka tuottaa keraaminen PCB?
Keraamisten piirilevyjen valmistaminen vaatii tarkkuutta ja huolellisuutta valmistusprosessissa.Ensin metallielementit tai substraatit sijoitetaan kuhunkin kerrokseen kerros kerrokselta tapahtuvalla silkkipainomenetelmällä. Sen jälkeen käytetään johtavaa tahnaa, kuten hopeaa tai kultaa, jäljitysliitäntöjen sijoittamiseen. Palamattomaan kerrokseen voidaan myös tehdä reikiä rei'ittämällä tai laserporaamalla. Tämän jälkeen koko pino paistetaan uunissa alle 1000 °C:n lämpötilassa, joka vastaa käytetyn kulta- ja hopeatahnan polttolämpötilaa. Lopuksi laserilla porataan tai leikataan mikroreikiä keraamiseen kerrokseen. Näin tarkka ja monimutkainen menettely mahdollistaa korkealaatuisten ja virheettömien keraamisten piirilevyjen valmistamisen.
Teknisten etujen vertailu
| Suorituskykymittari |
Perinteinen ratkaisu |
Moderni tehovalaistus PCB |
| Muuntotehokkuus |
85% |
≥95% |
| Tehotiheys |
3W/cm³ |
10W/cm³ |
| Vasteaika |
100ms |
<1ms |
| Käyttölämpötila-alue |
0℃~70℃ |
-40℃~125℃ |
| MTBF |
50,000 tuntia |
100,000 tuntia |
Innovatiivisen teknologian kohokohdat
-
Suurtaajuusmuuntajatekniikka
-
Toimintataajuus jopa 500 kHz
-
Tilavuus pienenee 1/8:aan perinteisistä ratkaisuista
-
15 prosentin parannus muuntohyötysuhteessa
-
Älykäs valvontajärjestelmä
-
Kehittynyt lämmönhallinta
Virtalähteen valaistuksen PCB-parametrit
| keraamisen materiaalin paksuus |
0.38/0.50mm |
| Lähetyksen pituus- ja leveysmitat |
109.2*54.5mm |
| Aukon koko |
≥0.07mm |
| Reikien etäisyys toisistaan |
≥0.25mm |
| Viivan leveys |
≥0.15mm |
| Kanavan leveys |
≥0.11mm |
| DAMSin leveys |
0.2mm |
| Padon korkeuden ympärillä |
0.6mm |
| Vastushitsaustyyppi |
Vihreä, valkoinen, musta |
Ensisijaiset sovellusalueet
-
Tehoelektroniikka
-
IGBT-tehomoduulit
-
Suuren virran MOSFET-joukot
-
Kiinteän tilan relejärjestelmät
-
EV-tehomuuntimet (SiC/GaN-laitteet)
-
RF & Mikroaaltojärjestelmät
-
5G-tukiaseman vahvistimet
-
Tutkajärjestelmän etuosat
-
Satelliittiviestintämoduulit
-
RF-tehoyhdistimet (jopa 40 GHz)
-
Autoteollisuuden elektroniikka
-
Teolliset järjestelmät
-
Laserdiodiryhmät
-
Induktiolämmityselementit
-
Puolijohdeprosessilaitteet
-
Suuritehoiset LED-moduulit
-
Ilmailu- ja avaruusala; puolustus
-
Ilmailutekniikan tehonjakelu
-
Ohjusten ohjausjärjestelmät
-
Satelliittivirran ilmastointi
-
EW-järjestelmän komponentit
Kehitteillä olevat sovellukset:
- Kvanttilaskennan kryogeeniset rajapinnat
- Fuusioreaktorin valvontajärjestelmät
- Suoraan sidotut kupariset tehomoduulit
- Ultrakorkeataajuiset kirurgiset laitteet
Materiaalien jatkuvan kehittymisen myötä keraamiset piirilevyt laajenevat elektroniikan uusille alueille, joissa luotettavuus ääriolosuhteissa on ensiarvoisen tärkeää. Niiden ainutlaatuinen yhdistelmä lämpö-, sähkö- ja mekaanisia ominaisuuksia tekee niistä ensisijaisen substraatin kriittisiin sovelluksiin useilla teollisuudenaloilla.