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储能PCB电路板生产制造难点

时间:2023-10-01 人气:371


                                                                 储能电路板的布局注意事项与制造难点





随着新能源需求的不断增长和能源结构的转型,储能技术的市场规模不断扩大。储能PCB作为储能系统中电池模块的重要组成部分,对整个系统的安全性和性能起到关键作用。今天我们就来聊聊,储能pcb有什么特征。


什么是储能:储能是指能量的存储,是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放的过程。

让我们看看储能行业的上下游产品及相关的行业概况。

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可以看到,上游产业的话主要是以材料本身和相关系统设备为主,那么中游行业主要是以储能的安装系统、集成系统为主,达到中游行业之后,会发现更贴近我们的PCB行业,另外还有下游的各种应用级产品,例如光伏产品、充电桩产品等。

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拿我们熟悉的锂电池和光伏来举例,因为各种控制系统,如电池管理系统BMS,光伏逆变器,锂电池充电桩产品都需要用PCB板去实现。


那么储能行业中的pcb产品到底长啥样?小编特意网上找来了几个存储的板子给大家看看,分别是这样子的。

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储能逆变器板


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便携式12v储能pcb板




从上图上看出,储能pcb板有哪些特征呢?


1,储能PCB板很难找到BGA芯片和一些细间距的器件,主要是以充放电为主;


2,储能板一般铜厚较厚,大多数铜厚在2oz以上;且以大电流为主,伴有高电压(达到千伏)。


3,同样是因为由于大电流的运行,板子更容易存在发热的问题,因此储能PCB板都会去做散热处理,如打散热孔或加一些封装散热壳等。





那么储能pcb在设计和制造中又应该注意什么呢?


首先,由于大电流的存在,导致功率地在流经大电流时会有扰动;其次,在大电流的变化过程中,很容易产生EMC干扰辐射。


因此我们在做储能PCB设计和制造时,要注意以下几点:


1、尽可能选择适用于高电流应用的高性能材料,如FR-4、金属基板以及复合材料,这些材料具有较低的电阻,较高的热传导性能和较好的机械强度,可承受大电流下的热量和电流集中效应。


2、电流分布平衡,合理的电流分布可减小电流路径的电阻和热点产生,如添加平衡电流器、平衡电阻或电流平衡层,可提高电路板的可靠性和稳定性。


3、在PCB走线时,尽量不要把大电流路径和数字信号交叉走线,避免相互干扰。


4、大电流路径尽量用铺实心铜处理,一是电流载流量比较大,二是会有比较好的散热效果,三是避免走线阻抗大,有较大电压降落在走线上。


5、大电流产生的热量会使器件损坏,产品损坏,因此功率路径更是要注意。一般采用大面积铺铜,打过孔,外部阻抗焊层挖开,让铜皮裸露,来加快散热。


6、布局时要考虑大电流的EMC辐射问题,可采取加粗线宽,加大孔径,增大间距设计等方式。大电流路径尽量短,规划路径时远离易受干扰的器件(信号干扰和热影响)放置。





储能pcb板在制造中的难点是什么?


因为大电流的影响,一般需要用到厚铜板,而厚铜板在生产制造过程中会出现诸如如下加工难点。


1.蚀刻难点

因为铜厚的增加,药水交换难度加大,为了尽可能的减少因药水交换造成的侧蚀量偏大,需要多次快速蚀刻,随着侧蚀量的增加,还需要采用增加蚀刻补偿系数的方式对侧蚀进行弥补。


2.层压难点

随着铜厚的增加,线路间隙较深,需要的树脂填充量随之需要增加;由于需要使用树脂最大限度的填充线间隙等部位,用含胶量高,树脂流动性好的半固化片是做厚铜板的首选。但半固化片使用量的增加也会增加滑板的风险,常见是采用增加铆钉的方法,加强芯板之间的固定程度。


3.钻孔难点

厚铜板通常板厚在2.0mm以上,在钻孔时,X-RAY随着铜厚的增加能量逐步衰减,其穿透能力会达到上限。也会出现PCB钻孔时焊盘拉裂的问题。传统改善办法是增大焊盘,增加材料的剥离强度,降低钻孔的落刀速度等。



腾创达电路在PCB行业已经深耕多年,我们在储能pcb板已经有丰富的生产经验,华秋也一直都在努力提升制程能力,可以满足广大客户对产品的各种需求,粉丝们可以放心砸单过来。腾创达电路一直致力于为广大客户提供高可靠多层板制造服务,专注于PCB研发、制造,自有环保资质,为客户提供高可靠性、短交期的打板体验,是全球30万+客户首选的PCB智造平台。

      腾创达电路是一家专业生产高多层PCB板工厂,一直有在高频PCB板领域这一块投入重大研发,所以目前在汽车电子领域,公司与客户在新能源车三电系统,自动驾驶,智能座舱,车联网等方面深度合作,开展关键技术的研发,深度参与客户前期设计及验证。公司在高阶汽车用HDI产品开发,汽车用高频高速材料应用研究,高信赖性产品研发以及生产效率提升等方面加大资源投入,紧跟汽车行业的发展趋势,提升技术能力和适用性,增强与客户在技术上的准确支持以及在业务上的长期合作,夯实在ADAS(高级驾驶辅助系统)、动力系统电气化、汽车电子功能架构等领域高端PCB的竞争优势,逐步调整优化产品和产能结构。在具体产品方面,应用于4D车载雷达,自动驾驶域控制器,智能座舱域控制器,车载网关等领域的产品已实现量产。77GHz4D毫米波雷达的开发情况:带宽1GHz,探距0.5-300m,水平角±15度,仰角±15度,角度分辨率0.1-1度,主要应用自动巡航、车道偏离预警、紧急避让。该产品采用PTFE高频材料+高Tg不对称混压结构,材料加工性难度较大。采用激光钻孔+机械控深钻盲孔组合,电镀采用厚薄铜图形电镀工艺流程复杂。目前腾创达电路公司毫米波雷达PCB板已交付多款,现已掌握此类产品的关键技术与指标,已具备该产品生产能力。公司有批量生产毫米波雷达板。雷达板主要客户有:海拉、森思泰克、比亚迪等。

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