"Równoważona miedź" w produkcji PCB

Produkcja PCB to proces budowy fizycznego PCB z projektu PCB zgodnie z określonym zestawem specyfikacji.Zrozumienie specyfikacji projektu jest bardzo ważne, ponieważ wpływa na możliwość produkcji, wydajności i wydajności produkcyjnej PCB.

Jedną z ważnych specyfikacji projektowych, której należy przestrzegać, jest "Równoważona miedź" w produkcji PCB.Należy zapewnić stałe pokrycie miedzią w każdej warstwie układu PCB, aby uniknąć problemów elektrycznych i mechanicznych, które mogą utrudniać działanie obwodu.

Co oznacza równowaga miedzi PCB?

Wyważona miedź jest metodą symetrycznych śladów miedzi w każdej warstwie układu PCB, która jest niezbędna do uniknięcia skręcania, gięcia lub wypaczenia płyty.Niektórzy inżynierowie układu i producenci twierdzą, że lustrzane zestawienie górnej połowy warstwy jest całkowicie symetryczne z dolną połową PCB.

Funkcja równowagi PCB miedziana

Routing

Powierzchnia miedzi jest wygrawerowana w celu utworzenia śladów, a miedź wykorzystywana jako ślady przenosi ciepło wraz z sygnałami po całej tablicy.Zmniejsza to uszkodzenia wynikające z nieregularnego ogrzewania deski, które mogłyby spowodować pęknięcie ścieżek wewnętrznych.

Radiator

Miedź jest wykorzystywana jako warstwa rozpraszania ciepła w obwodzie wytwarzania energii, co pozwala uniknąć stosowania dodatkowych komponentów rozpraszających ciepło i znacznie obniża koszty produkcji.

Zwiększenie grubości przewodów i podkładek powierzchniowych

Miedź używana jako powłoka na płytce PCB zwiększa grubość przewodów i podkładek powierzchniowych.

Zmniejszona impedancja uziemienia i spadek napięcia

PCB z równoważoną miedzią zmniejsza impedancję gruntu i spadek napięcia, zmniejszając w ten sposób hałas, a jednocześnie może poprawić wydajność zasilania.

Wpływ miedzi na bilans PCB

W produkcji PCB, jeśli rozkład miedzi między stosami nie jest jednolity, mogą wystąpić następujące problemy:

Nieprawidłowy bilans stosów

Wyważanie stosów oznacza posiadanie symetrycznych warstw w projekcie. Chodzi o uniknięcie zagrożeń, które mogłyby się zdeformować podczas montażu i laminowania.

Najlepszym sposobem na to jest rozpoczęcie projektowania domów na stosie w środku deski i umieszczenie tam grubych warstw.Strategia projektanta PCB jest do odzwierciedlenia górnej połowy zestawu z dolnej połowy.

Położenie symetryczne

Układanie warstw PCB

Problem wynika głównie z zastosowania grubszej miedzi (50um lub więcej) na rdzeniach, w których powierzchnia miedzi jest nierównoważona, a co gorsza, prawie nie ma wypełnienia miedzi w wzorze.

W tym przypadku powierzchnia miedziana musi być uzupełniona o "fałszywe" obszary lub płaszczyzny, aby zapobiec rozlewu prepregu do wzoru i późniejszemu delaminacji lub skróceniu warstw między warstwami.

Brak delaminacji PCB: 85% miedzi jest wypełnione wewnętrzną warstwą, więc wystarczy wypełnienie prepregi, nie ma ryzyka delaminacji.

Brak ryzyka delaminacji PCB

Istnieje ryzyko delaminacji PCB: miedź jest wypełniona tylko w 45%, a przedłoga między warstwami jest niewystarczająco wypełniona, a istnieje ryzyko delaminacji.

3grubość warstwy dielektrycznej jest nierównomierna

Zarządzanie stosem warstw płyt jest kluczowym elementem projektowania płyt o dużej prędkości.i grubość warstwy dielektrycznej powinna być ułożona symetrycznie jak warstwy dachu.

Jednakże niekiedy trudno jest osiągnąć jednolitość grubości dielektrycznej.Projektant będzie musiał rozluźnić tolerancję i pozwolić na nierównomierną grubość i pewien stopień warpage.

Sekcja poprzeczna płyty obwodowej jest nierówna

Jednym z najczęstszych problemów związanych z niezrównoważonym projektowaniem jest nieprawidłowe przekroczenie tablicy.Problem ten wynika z faktu, że konsystencja miedzi nie jest utrzymywana w różnych warstwachW rezultacie, podczas montażu, niektóre warstwy stają się grubsze, podczas gdy inne warstwy o niskim osadnictwie miedzi pozostają cieńsze.pokrywa miedziana musi być symetryczna w stosunku do warstwy środkowej.

Laminat hybrydowy (z mieszanych materiałów)

Czasami w konstrukcjach stosuje się mieszane materiały w warstwach dachu.Ten rodzaj struktury hybrydowej zwiększa ryzyko wypaczenia podczas montażu reflow.

Wpływ niezrównoważonego rozkładu miedzi

Zmiany w osadzeniach miedzi mogą powodować zniekształcenia PCB.

Strona warpage

Podczas pieczenia i obsługi deski,folia miedziana i podłoże będą poddawane różnym mechanicznym rozszerzeniom i kompresjomW konsekwencji wewnętrzne naprężenia rozwinięte na tablicy prowadzą do wypaczenia.

W zależności od zastosowania materiał PCB może być włóknem szklanym lub innym materiałem złożonym.Jeżeli ciepło nie jest równomiernie rozłożone i temperatura przekracza współczynnik rozszerzenia cieplnego (Tg), tablica będzie warp.

Słabe galwanizowanie wzorca przewodzącego

Aby prawidłowo ustawić proces pokrywania, równowaga miedzi na warstwie przewodzącej jest bardzo ważna.może wystąpić przedrukowanie i prowadzić do śladu lub podciskania połączeńW szczególności dotyczy to par różniczkowych o zmierzonych wartościach impedancji.ważne jest, aby uzupełnić równowagę miedzi "fałszywymi" plastrami lub pełną miedzią.

Dodatkowo zrównoważona miedź

Brak dodatkowej równowagi miedzi

Jeśli łuk jest niezrównoważony, warstwa PCB będzie miała krzywiznę cylindryczną lub kulistą

W prostym języku można powiedzieć, że cztery narożniki stołu są stałe, a górna część stołu wznosi się nad nim.

Łuk tworzy napięcie na powierzchni w tym samym kierunku co krzywa.

Pochyl się

Efekt łuku

• Skręcenie układu obracającego jest uzależnione od takich czynników jak materiał płyty obwodów i grubość.Jedna powierzchnia wznosi się diagonalnie., a następnie inne narożniki skręcają. Bardzo podobne do tego, gdy poduszkę pociąga się z jednego rogu stołu, podczas gdy drugi róg jest skręcony.

Wpływ zniekształcenia

• W trakcie montażu, naprężenie jest stosowane do płyty w asymetryczny sposób.Powierzchnie z cienkimi osadami miedzi będą krwawić żywicąTo tworzy pustkę w tym miejscu.
• Pomiar łuku i skrętu Zgodnie z normą IPC-6012 maksymalna dopuszczalna wartość dla łuku i skrętu wynosi 0,75% na deskach z komponentami SMT i 1,5% dla innych desek.Możemy również obliczyć zakręcenie i skręcenie dla określonego rozmiaru PCB.

Odpływ prądu = długość lub szerokość płyty × procent odpływu prądu / 100

Zmierzenie skrętu obejmuje długość przekątnej deski. Biorąc pod uwagę, że płyta jest ograniczona jednym z kątów, a skręty działają w obu kierunkach, wlicza się czynnik 2.

Maksymalnie dopuszczalne skręcenie = 2 x długość przekątnej deski x procent dopuszczalnego skręcenia / 100

Tutaj można zobaczyć przykłady desek, które są 4 "długie i 3" szerokie, z 5 "diagonalną.

Dopuszczalny zakręt w całej długości = 4 x 0,75/100 = 0,03 cala

Zobowiązanie do zginania w szerokości = 3 x 0,75/100 = 0,0225 cali

Maksymalne dopuszczalne zniekształcenie = 2 x 5 x 0,75/100 = 0,075 cali