论文投稿_医学论文投稿_核心期刊,职称论文投稿发表_论文部落

　　有机树脂基的厚铜PCB具有可实现基板小型化、薄型化、多层化的优势，由于近年电动汽车、混合动力汽车、机器人等所用的大功率电源和电流控制器（如DC-DC转换器）、电源开关、马达电路、熔断器等都更趋于小型化，这为厚铜PCB替代原普遍采用的陶瓷基板创造了机遇，加快了步伐。
　　混合动力汽车用DC-DC转换器用大电流、有机树脂基厚铜PCB例，见图5。
　　4.2厚铜PCB在设计、制造技术上的进步，推动了功率电路（负载大电流）与控制电路实现"一体化"
　　在汽车电子中的PCB设计，往往是搭载功率器件的基板，与电路控制的基板是采用分立设置的。搭载大电流功率器件的基板是采用陶瓷基板的形式。在陶瓷基板再更多地进行控制电路的电路布线，在制作工艺上是难于达到的。将搭载功率器件的陶瓷基板被有机树脂基厚铜PCB所替代，实现了负载大电流的功率电路与控制电路的"一体化"。图6例举了混合动力汽车用DC-DC转换器基板采用有机树脂基的厚铜PCB实例，它将功率电路与控制电路实现"一体化"。
　　古河电气公司近年新开发、生产一类"一体化"的厚铜箔PCB。它称为"PB-L厚铜箔内层多层板型"。这种结构的基板适合于承载电流值（连续保持）在30A～70A的电流。基板结构设计的特点是将功率电路实现内层化（见图7）。这种功率电路内层化的基板设计，从电感电抗角度考虑是基板设计的更佳选择方案。并且这种电路设计，对降低尖峰电压（浪涌电压），也可发挥很好效果。并且基板的表面可达到平滑。由于采用功率电路的内层化，它还在高电压的领域得到应用。古河电气公司的功率电路内层化的厚铜箔PCB实际例见图8所示。
　　值得注意的是，近年汽车中的厚铜基板与线束实现一体化的进程加快。这种厚铜基板-线束一体化的复合型大电流PCB，将许多的大电流线束转变为电路布线的形式，控制电路与功率模块电路集中在一个PCB体系中（见图9），减少了对汽车电子部件的联结、装配上的繁琐，提高了可靠性、易于实现小型化。一体化复合型大电流基板的各部位PCB结构图如图10所示。
　　4.3厚铜PCB在结构上的多样化发展，提高了它的散热功效
　　4.3.1内芯嵌入厚铜的结构
　　（1）大电流/厚铜箔印制电路板是日本共荣电资公司（KyoeiDenshiCo.，Ltd）的一类主导产品。近年它推出内芯金属材为铜板的散热基板，其产品很畅销。它有两种这类典型产品：其一是以0.8mm或1.6mm的铜板作为基板的内芯，基板的总厚度为3.6mm（6层）构成的。另一种是选用175μm厚铜箔作内芯材，所制的PCB总厚度为1.6mm或者2.0mm（实例见图11）。这两种大电流/厚铜箔散热基板，最开始主要应用在大电流的汽车换流器/交流变换器、电源设备的变换器等方面。之后又扩展到高频基板、携带型电子产品的基站用天线装置方面，并且它的应用市场在近年还渗透到汽车用微波雷达、无线LAN（无线局域网）等新应用领域。
　　（2）为了解决大电流及散热问题，大阳工业公司采用300μm、400μm、500μm压延铜箔，制成"超厚铜大电流基板"，在它承载的发热器件的下方设有垂直的铜导热通路，它是由厚铜镶嵌而成的（见图12）。
　　（3）近年来汽车的ECU等电子控制装置用印制电路板朝着多层化方向发展，CMK公司创造的含Cu板内芯材（Cu板的厚度为250μm、500μm）的多层板，很适应于此PCB应用领域的需求。实现性能的高可靠性，它更加需要多层板具有高散热性。CMK公司的这类多层板，有单层Cu板内芯层型与双层Cu板内芯层型的两大多层板品种（见图13）。
　　（4）将厚铜箔（或厚铜板）埋入到内层，既起到电路层作用，又起到散热的作用，这已成为TSS公司的大电流基板的一大特色。这种大电流基板，由于厚铜箔的采用，在承受大电流的电路线条宽幅方面可以比一般大电流基板电路宽幅缩得更窄。而厚铜箔埋入内层的结构，又使得基板可变得更小型化（结构图见图14）。
　　4.3.2改变厚铜PCB导线的横剖面的形状
　　高电流和高电压的电路中采用厚铜箔作导电层，可以起到增加电路导线垂直方向的深度，减小电路导线宽度的功效。这样就可有效地使PCB面积变小，缩小了它所占的空间。同一种电路图形，而印刷电路板的横截面形态不同，所通过的允许电流大小也有所不同。采用了厚铜层布线，其横截面的面积增大，允许电流获得增加（不同厚度铜箔PCB的允许电流对比见图15）。
　　日本TSS公司的厚铜型大电流基板具有与业界生产的同类产品明显差异的特殊之点。一般PCB的电路横截面剖面构形是梯形，而这大电流基板电路层的横截面剖面结构呈"算盘珠"形，它可使电路线条顶部的尺寸得以扩宽，有利于信号的传输。电路层制作采用了半蚀刻技术以及新型蚀刻液。"算盘珠"形电路构形电路的基板，还可以制成埋入基板一半的结构。这样可抑制电路侧面进行元器件装联焊接时，锡焊料流入电路的凹形根部端内，这使得基板可靠性获得提高。
　　"算盘珠"形厚铜电路构形的大电流基板特点见图16的对比图。
　　4.3.3高频特性和厚铜基结合的PCB需求增加[3]
　　高频型厚铜PCB是近年发展起来的新型PCB品种。它扩大了厚铜PCB的功能，是厚铜PCB更高一层的形式。它的问世，开拓了厚铜PCB的新的应用市场领域。这类PCB，高耐热性、尺寸稳定性、电磁屏蔽性、耐电压性都很优秀。它的主要应用领域有：通信领域、通信电源、无线通信、光纤通信、卫星通信、网络基站、网络电源、航天航空等。近年来，国内外不少著名的通信、网络巨头都纷纷提出对这类高频特性和厚铜基结合的印制电路板的需求。
　　参考文献：
　　[1]蔡宣三，赵争鸣.功率电子学科的基本理论初探.电力电子，2009，第1期：5-8.
　　[2]田志刚.功率电子技术与微电子技术的比较2010年云南电力技术论坛论文集.2010-11-02
　　[3]梁志立等.现代印制电路板先进技术（第三版）上册.印制电路信息杂志社.2013.3出版