持続可能なエネルギーへの積極的な移行という世界的な潮流のもとで、新エネルギー産業が成長しています。新エネルギー車から太陽光発電や風力発電設備に至るまで、多くの新エネルギー用途の中核は、主要コンポーネント - から切り離すことはできません。新エネルギー回路基板。一見何の変哲もない回路基板ですが、複雑な回路配置や信号伝達を担う新エネルギーシステムには欠かせない基板であり、新エネルギー機器の効率的かつ安定した動作を確保するための基盤となります。
1、基板材質：性能の基礎
新エネルギー回路基板の基板材料は、その性能を決定する重要な要素です。従来の回路基板と比較して、新エネルギー用途ではより厳しい環境要件や性能要件に直面することが多いため、基板材料の選択は非常に慎重になります。
新エネルギー車の分野では、車両走行中に発生する振動、高温、電磁干渉などの複雑な環境のため、基板には優れた機械的強度、高温耐性、電気絶縁性が求められます。エポキシガラスクロス積層板は、その優れた総合性能により、新エネルギー車の回路基板の基板として広く選ばれています。車両振動時の回路基板の完全性を確保するためにある程度の機械的応力に耐えるだけでなく、高温環境でも安定した電気的性能を維持するために高いガラス転移温度を備えています。たとえば、電気自動車のバッテリー管理システム回路基板では、FR-4 基板が回路を確実にサポートし、バッテリー状態の監視および管理信号の正確な送信を保証します。
太陽光発電の分野では、長期間の屋外暴露、高温と低温が交互に繰り返され、湿度が高いため、回路基板の基板には優れた耐候性と耐化学腐食性が必要です。{0}現時点では、特殊な高性能素材がいくつか登場しています。-ポリイミド (PI) 基板は高温および低温耐性に優れており、-200 度から 260 度の極端な温度範囲でも安定性を維持できます。同時に、優れた耐紫外線性と耐薬品性により、過酷な屋外環境での長期使用に適しており、太陽光発電装置の回路基板の耐用年数を効果的に延長します。
2、構造設計：性能最適化の核心
新エネルギー回路基板の構造設計では、より優れた電気的性能とスペース利用率を達成するために、複数の要素を包括的に考慮する必要があります。
新エネルギー車の電源システム回路基板には、大電力の電力伝送と複雑な制御信号を処理する必要があるため、多層基板構造がよく使用されます。-層の数を増やすことで、限られたスペース内でより複雑な回路レイアウトを実現でき、配線の交差や干渉を減らすことができます。例えば、モーター駆動用の回路基板では、通常8層以上の回路基板が使用されます。内層は電源層とグランド層を配置するために使用でき、回路に安定した電源を供給し、信号干渉を軽減します。外層は、さまざまな電子部品のピンを接続して信号の入出力を実現するために使用されます。一方、回路の幅と間隔を合理的に設計することが重要です。大電流送電線の場合、線幅は線路抵抗を低減し、エネルギー損失と発熱を最小限に抑えるために適切に広げられます。高速信号線の場合、信号の完全性を確保し、信号の反射とクロストークを低減するために、線の間隔と長さが厳密に制御されます。
風力発電所や太陽光発電所などの分散型新エネルギー生成システムでは、回路基板がさまざまな設置要件や接続要件に適応する必要がある場合があります。この時点で、モジュール構造設計が登場しました。回路基板全体を機能に応じて複数の独立したモジュールに分割し、各モジュールを組み立てる前に個別に設計、製造、テストできます。このモジュール設計により、生産とメンテナンスが容易になるだけでなく、実際のアプリケーションシナリオに応じてモジュールの組み合わせを柔軟に調整できるため、回路基板の多用途性と拡張性が向上します。例えば、ソーラーインバータの回路基板設計において、入力回路、インバータ回路、出力回路などを独立したモジュールとして設計でき、異なる電力レベルのインバータ要件に応じて、適切なモジュールの数と仕様を選択して組み合わせることができます。
3、製造工程：品質保証
新エネルギー回路基板の製造プロセスは、その品質と性能に直接影響を与えるため、基板処理から最終製品検査に至るまでの各段階を厳格に管理する必要があります。
基板処理は製造の最初のステップであり、基板に対する切断、穴あけ、その他の操作が含まれます。切断プロセスでは、基板寸法の精度を確保し、誤差を非常に小さい範囲内に制御するために、高精度の切断装置が必要です。-穴あけプロセスはさらに重要です。新エネルギー回路基板の多数のスルーホールには、高い開口精度と滑らかな穴壁が必要です。高度なレーザー穴あけ技術は、穴壁への損傷を最小限に抑えながら小さな開口部（0.1 mm 未満など）の高精度加工を実現できるため、このプロセスで重要な役割を果たします。これは、その後の電気めっきや電気接続に有益です。
回路製造は製造における中心的なプロセスの 1 つであり、主にフォトリソグラフィーとエッチング技術によって完了します。フォトリソグラフィー プロセスでは、まず基板表面がフォトレジストで均一にコーティングされ、次に高精度フォトリソグラフィー装置を使用して、設計された回路パターンがマスクを通してフォトレジスト上に露光されます。{1}}露光後、フォトレジストは現像処理され、回路パターンと一致したフォトレジストパターンが残ります。次に、フォトレジストで保護されていない銅箔を化学エッチング液を用いてエッチング除去し、精密な回路を形成します。このプロセスには非常に高い環境清浄度が必要であり、小さな塵粒子でも回路の短絡や断線などの欠陥を引き起こす可能性があります。したがって、製造工場では通常、ダストフリーの精製装置を使用して、リソグラフィーとエッチングのプロセスが高清浄度の環境で実行されるようにしています。{6}}
回路製作が完了したら、はんだ付け性や保護性能を向上させるために回路基板の表面処理を行う必要があります。一般的な表面処理プロセスには、スズ溶射、金めっき、化学ニッケルめっきなどが含まれます。新エネルギー回路基板では、高い信頼性が求められるため、浸漬金めっきおよび無電解ニッケルめっきプロセスが広く使用されています。浸漬金プロセスでは、銅箔の表面に均一な金の層を形成できます。金の優れた導電性と耐食性は、回路基板のはんだ付け性を向上させるだけでなく、銅箔の酸化を効果的に防止し、回路基板の耐用年数を延ばします。無電解ニッケル金めっきプロセスでは、最初に銅箔の表面にニッケルの層が堆積され、続いて金の層が堆積されます。ニッケル層は、銅原子が金層に拡散するのを防ぐバリア層として機能し、回路基板の信頼性と安定性がさらに向上します。
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