"Ausgeglichenes Kupfer" in der PCB-Herstellung

Die PCB-Fertigung ist der Prozess des Aufbaus eines physikalischen PCBs aus einem PCB-Design nach einem bestimmten Satz von Spezifikationen.Das Verständnis der Konstruktionsspezifikation ist sehr wichtig, da sie die Herstellbarkeit beeinflusst., Leistung und Produktionsleistung der PCB.

Eine der wichtigsten Konstruktionsspezifikationen, die zu befolgen sind, ist "Balanced Copper" bei der PCB-Herstellung.In jeder Schicht des PCB-Stacks muss eine gleichbleibende Kupferdeckung erreicht werden, um elektrische und mechanische Probleme zu vermeiden, die die Leistung der Schaltung beeinträchtigen können.

Was bedeutet PCB-Balance-Kupfer?

Balanciertes Kupfer ist eine Methode, bei der symmetrische Kupferspuren in jeder Schicht des PCB-Stacks vorhanden sind, um eine Verdrehung, Biegung oder Verformung der Platte zu vermeiden.Einige Layout-Ingenieure und Hersteller bestehen darauf, dass die spiegelhafte Stapelung der oberen Hälfte der Schicht vollständig symmetrisch zur unteren Hälfte der Leiterplatte sein.

PCB-Balance-Kupferfunktion

Routing

Die Kupferschicht wird geätzt, um die Spuren zu bilden, und das Kupfer, das als Spuren verwendet wird, trägt die Hitze zusammen mit den Signalen durch das Brett.Dies verringert Schäden durch unregelmäßiges Erhitzen des Brettes, die dazu führen könnten, dass die inneren Schienen brechen.

Radiator

Kupfer wird als Wärmeabbau-Schicht des Stromerzeugungskreises verwendet, wodurch die Verwendung zusätzlicher Wärmeabbau-Komponenten vermieden und die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden.

Erhöhen Sie die Dicke der Leiter und Oberflächenpolster

Kupfer, das als Plattierung auf einer Leiterplatte verwendet wird, erhöht die Dicke der Leiter und Oberflächenpolster.

Verringerte Bodenimpedanz und Spannungsabfall

PCB-ausgeglichenes Kupfer reduziert die Bodenimpedanz und den Spannungsrückgang und verringert damit das Geräusch und kann gleichzeitig die Effizienz der Stromversorgung verbessern.

PCB-Balance Kupferwirkung

Bei der PCB-Fertigung können folgende Probleme auftreten, wenn die Verteilung von Kupfer zwischen den Stapeln nicht gleichmäßig ist:

Unzulängliche Stackbilanz

Ein Stapel auszugleichen bedeutet, symmetrische Schichten in Ihrem Design zu haben, und die Idee dabei ist, auf Risikogebiete zu verzichten, die sich während der Stapelmontage und Laminationsphasen verformen könnten.

Der beste Weg, dies zu tun, ist, mit dem Design des Stapelhauses in der Mitte des Boards zu beginnen und die dicken Schichten dort zu platzieren.Die Strategie des PCB-Designers besteht darin, die obere Hälfte des Stapels mit der unteren Hälfte zu spiegeln.

Symmetrische Überlagerung

PCB-Schichten

Das Problem besteht vor allem darin, dass bei Kerns, bei denen die Kupferoberfläche unausgewogen ist, dickeres Kupfer (50um oder mehr) verwendet wird und, was noch schlimmer ist, dass fast keine Kupferfüllung im Muster vorkommt.

In diesem Fall muss die Kupferoberfläche mit "falschen" Flächen oder Ebenen ergänzt werden, um zu verhindern, dass Präpreg in das Muster und die anschließende Delamination oder Verkürzung der Zwischenschichten verschüttet wird.

Keine PCB-Delamination: 85% des Kupfers sind in der inneren Schicht gefüllt, so dass eine Füllung mit Prepreg ausreicht, es besteht keine Gefahr einer Delamination.

Keine Gefahr einer PCB-Delamination

Es besteht die Gefahr einer PCB-Delamination: Kupfer ist nur zu 45% gefüllt, die Zwischenschicht ist unzureichend gefüllt und es besteht die Gefahr einer Delamination.

3Die Dicke der dielektrischen Schicht ist ungleichmäßig.

Das Management des Plattenlagenstapels ist ein Schlüsselelement bei der Konstruktion von Hochgeschwindigkeitsplatten.und die Dicke der dielektrischen Schicht sollte symmetrisch angeordnet werden wie die Dachschichten.

Es ist jedoch manchmal schwierig, eine Gleichmäßigkeit in der Dielektrieckigkeit zu erreichen, was auf einige Produktionsbeschränkungen zurückzuführen ist.Der Designer muss die Toleranz entspannen und eine ungleiche Dicke und ein gewisses Maß an Verformung zulassen.

Der Querschnitt der Leiterplatte ist uneben

Ein weit verbreitetes Problem bei einer ungleichgewichtigen Planung ist der falsche Querschnitt der Platten, da die Kupfervorkommen in einigen Schichten größer sind als in anderen.Dieses Problem beruht darauf, daß die Konsistenz des Kupfers in den verschiedenen Schichten nicht erhalten bleibt.Das Ergebnis ist, dass bei der Montage einige Schichten dicker werden, während andere Schichten mit geringer Kupferdeposition dünner bleiben.die Kupferdeckung muss symmetrisch gegenüber der Mittelschicht sein.

Hybride Lamination (aus gemischten Materialien)

Manchmal werden in den Dachschichten gemischte Materialien verwendet, wobei verschiedene Materialien unterschiedliche thermische Koeffizienten (CTC) haben.Diese Art von Hybridstruktur erhöht das Risiko einer Verzerrung während der Rückflussmontage.

Der Einfluss einer unausgewogenen Verteilung von Kupfer

Die Veränderungen in der Kupferdeposition können zu PCB-Verfälschungen führen.

Warpage

Die Verformung der Form des Brettes ist eine Verformung der Form des Brettes.die Kupferfolie und das Substrat unterliegen unterschiedlicher mechanischer Ausdehnung und VerdichtungDies führt zu Abweichungen ihres Ausdehnungskoeffizienten.

Je nach Anwendung kann das PCB-Material Glasfaser oder jedes andere Verbundmaterial sein.Wenn die Wärme nicht gleichmäßig verteilt ist und die Temperatur den Wärmeausdehnungskoeffizienten (Tg) übersteigtDas Brett wird warp.

Schlechte Galvanisierung des Leitmusters

Für den richtigen Aufbau des Plattierungsprozesses ist das Gleichgewicht des Kupfers auf der leitfähigen Schicht sehr wichtig.Überlagerung kann auftreten und zu Spuren oder Unterziehung von Verbindungen führenDies betrifft insbesondere Differentialpaare mit gemessenen Impedanzwerten.Es ist wichtig, die Kupferbilanz mit "falschen" Patches oder vollem Kupfer zu ergänzen.

Ergänzt durch ausgewogenes Kupfer

Keine zusätzliche Bilanz aus Kupfer

Wenn der Bogen unausgewogen ist, hat die PCB-Schicht eine zylindrische oder kugelförmige Krümmung

In einfacher Sprache kann man sagen, dass die vier Ecken eines Tisches feststehen und die Spitze des Tisches darüber steigt.

Der Bogen erzeugt Spannungen auf der Oberfläche in der gleichen Richtung wie die Kurve und führt dazu, dass zufällige Ströme durch das Brett fließen.

Verbeugen

Bogenwirkung

• Die Drehwirkung wird durch Faktoren wie das Material und die Dicke der Leiterplatte beeinflusst.Eine bestimmte Oberfläche geht diagonal nach oben, und dann drehen sich die anderen Ecken. Sehr ähnlich wie wenn ein Kissen aus einer Ecke eines Tisches gezogen wird, während die andere Ecke verdreht wird. Bitte beachten Sie die folgende Abbildung.

Verzerrungseffekt

• Da der Druck eine seitliche Kraft ist, wird die Platte durch eine unzureichende Kupferbeschichtung nicht mehr so stark belastet, wie sie früher war.Oberflächen mit dünnen Kupferablagerungen werden Harz ausblutenDas erzeugt eine Leere an diesem Ort.
• Messung von Bogen und Wendung Gemäß IPC-6012 beträgt der maximal zulässige Wert für Bogen und Wendung 0,75% für Bretter mit SMT-Komponenten und 1,5% für andere Bretter.Wir können auch die Biegung und Drehung für eine bestimmte PCB-Größe berechnen.

Bogenbreite = Plattenlänge oder -breite × Prozentsatz der Bogenbreite / 100

Bei der Wendungsmessung handelt es sich um die Diagonale der Platte, wobei der Faktor 2 berücksichtigt wird, da die Platte durch eine der Ecken begrenzt ist und die Wendung in beide Richtungen wirkt.

Höchstzulässige Drehung = 2 x Diagonallänge der Platte x Prozentsatz der zulässigen Drehung / 100

Hier sehen Sie Beispiele von Brettern, die 4" lang und 3" breit sind, mit einer 5" Diagonale.

Biegefreiheit über die gesamte Länge = 4 x 0,75/100 = 0,03 Zoll

Breitengehalt = 3 x 0,75/100 = 0,0225 Zoll

Höchstzulässige Verzerrung = 2 x 5 x 0,75/100 = 0,075 Zoll