隨著科技的發(fā)展，工業(yè)級UPS電源在各類工業(yè)生產(chǎn)場景中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而其核心部件PCBA的SMT貼片工藝對于確保大電流承載能力至關(guān)重要。以下是幾種確保大電流承載能力的方法：

優(yōu)化PCB設(shè)計

• 增加銅厚：銅厚是影響PCB載流能力的關(guān)鍵因素之一。常見的PCB銅厚有1OZ、2OZ等，而在工業(yè)級UPS電源PCBA中，可選擇更厚的銅箔，如4OZ甚至更厚。例如，使用4OZ銅厚的PCB，在相同條件下，其載流能力相比1OZ銅厚的PCB有顯著提高。
• 加寬線徑：根據(jù)PCB的載流公式，在允許的PCB尺寸范圍內(nèi)，盡可能加寬走線寬度，以降低走線電阻，從而提高載流能力。如對于1OZ銅厚的電路板，在10℃溫升時，100mil寬度的導(dǎo)線能夠通過4.5A的電流，當寬度增加時，其載流能力也會相應(yīng)提高，但增加幅度會逐漸減小。
• 縮短走線長度：走線越長，電阻越大，在通過大電流時產(chǎn)生的熱量也越多。因此，在PCB布局布線時，應(yīng)盡量縮短大電流路徑的長度，減少走線電阻和功率損耗，降低發(fā)熱風險，從而提高大電流承載能力。
• 增加散熱設(shè)計：設(shè)置散熱過孔、敷銅等方式，可以將大電流通過時產(chǎn)生的熱量及時傳導(dǎo)到PCB表面或其他散熱部件，降低PCB的溫度，防止因過熱導(dǎo)致PCB性能下降或損壞，進而提高大電流承載的可靠性。

采用特殊的工藝和材料

• 使用銅排或接線柱：對于非常大的電流，僅靠PCB走線可能難以滿足要求，這時可以采用銅排或接線柱的方式。在PCB上或產(chǎn)品外殼上固定耐受大電流的接線柱，如表貼螺母、PCB接線端子、銅柱等，然后通過銅鼻子等接線端子將能承受大電流的導(dǎo)線接到接線柱上，使大電流通過導(dǎo)線來傳輸，從而有效提高大電流承載能力。此外，還可以定做銅排，將銅排焊接到PCB上，利用銅排來走大電流，這也是工業(yè)上常見的做法，如在變壓器、服務(wù)器機柜等應(yīng)用中都有廣泛使用。
• 應(yīng)用特殊PCB工藝：有一種3層銅層設(shè)計的PCB，頂層和底層是信號布線層，中間層是厚度為1.5mm的銅層，專門用于布置電源，這種PCB可以輕易做到小體積過流100A以上，為工業(yè)級UPS電源PCBA的大電流承載提供了新的思路。

選用合適的SMT貼片元件

• 大電流元件：選擇額定電流裕量充足的大電流元件，確保元件在工作時不會因過流而損壞。同時，元件的封裝形式也會影響其在SMT貼片中的性能和可靠性，應(yīng)根據(jù)實際需求和PCB布局選擇合適的封裝形式。
• 低電阻元件：使用低電阻的貼片電阻、電感等元件，減少元件在大電流通過時的功率損耗和發(fā)熱，提高整個電路的大電流承載能力和穩(wěn)定性。

嚴格控制SMT貼片工藝

• 錫膏印刷：采用高質(zhì)量的錫膏，并精確控制錫膏印刷量，確保焊點具有良好的電氣連接和機械強度。錫膏量不足可能導(dǎo)致虛焊，而錫膏量過多則可能引起短路等缺陷，影響大電流的正常傳輸。
• 回流焊工藝：優(yōu)化回流焊溫度曲線，確保焊點在焊接過程中能夠充分熔化、潤濕和冷卻，形成良好的焊點。不合理的回流焊工藝可能導(dǎo)致焊點內(nèi)部存在氣孔、虛焊等缺陷，降低焊點的載流能力。
• 元件貼裝：保證元件在貼裝過程中的位置準確性和焊接質(zhì)量，避免元件虛焊、假焊或焊點不牢固等問題。對于大電流元件，應(yīng)特別注意其貼裝壓力和焊接強度，確保元件與PCB之間有良好的電氣連接和熱傳導(dǎo)性能。

加強測試與檢驗

• 在線測試：在SMT貼片生產(chǎn)線上設(shè)置在線測試設(shè)備，對貼片后的PCBA進行實時電氣性能測試，包括導(dǎo)通測試、電阻測試、電壓測試等，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的電氣連接問題，確保大電流回路的完整性。
• 功能測試：對組裝完成的工業(yè)級UPS電源PCBA進行功能測試，在模擬實際工況下施加大電流，觀察其工作狀態(tài)和性能表現(xiàn)，檢驗其是否能夠穩(wěn)定承載大電流，并滿足產(chǎn)品的各項性能指標要求。
• 可靠性測試：進行高溫老化、溫度循環(huán)、濕度測試等可靠性測試，模擬PCBA在惡劣環(huán)境下的使用情況，評估其長期承載大電流的可靠性和穩(wěn)定性。通過這些測試，可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量隱患，采取相應(yīng)的改進措施，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命。

因設(shè)備、物料、生產(chǎn)工藝等不同因素，內(nèi)容僅供參考。了解更多smt貼片加工知識，歡迎訪問深圳PCBA加工廠-1943科技。