"Copro equilibrato" nella produzione di PCB

La produzione di PCB è il processo di costruzione di un PCB fisico da un progetto di PCB secondo una certa serie di specifiche.Comprendere le specifiche di progettazione è molto importante in quanto influisce sulla fabbricabilità, prestazioni e rendimento di produzione del PCB.

Una delle importanti specifiche di progettazione da seguire è il "Rame equilibrato" nella produzione di PCB.La copertura costante del rame deve essere raggiunta in ogni strato dello stackup del PCB per evitare problemi elettrici e meccanici che possono ostacolare le prestazioni del circuito.

Che cosa significa PCB equilibrio rame?

Il rame equilibrato è un metodo di tracce di rame simmetriche in ogni strato dello stackup del PCB, che è necessario per evitare la torsione, la piegatura o la deformazione della scheda.Alcuni ingegneri e produttori di layout insistono sul fatto che lo stack-up specchiato della metà superiore dello strato sia completamente simmetrico alla metà inferiore del PCB.

Funzione del rame per il bilanciamento dei PCB

Routing

Lo strato di rame viene inciso per formare le tracce, e il rame usato come traccia trasporta il calore insieme ai segnali in tutta la tavola.Questo riduce i danni causati da un riscaldamento irregolare della tavola che potrebbe causare la rottura dei binari interni.

Radiatore

Il rame è utilizzato come strato di dissipazione del calore del circuito di generazione di energia, che evita l'uso di componenti di dissipazione del calore aggiuntivi e riduce notevolmente il costo di produzione.

Aumentare lo spessore dei conduttori e dei tamponi di superficie

Il rame utilizzato come rivestimento su un PCB aumenta lo spessore dei conduttori e delle superfici.

Diminuzione dell'impedenza di terra e calo di tensione

Il rame bilanciato in PCB riduce l'impedenza di terra e la caduta di tensione, riducendo così il rumore e, allo stesso tempo, può migliorare l'efficienza dell'alimentazione elettrica.

Effetto rame sul bilanciamento dei PCB

Nella fabbricazione di PCB, se la distribuzione del rame tra le pile non è uniforme, possono verificarsi i seguenti problemi:

Bilancio della pila non corretto

Equilibrare una pila significa avere strati simmetrici nel vostro progetto, e l'idea è quella di rinunciare alle aree di rischio che potrebbero deformarsi durante le fasi di montaggio e laminazione.

Il modo migliore per farlo è iniziare il progetto della casa in pila al centro della tavola e posizionare gli strati spessi lì.la strategia del progettista di PCB è quella di riflettere la metà superiore dello stackup con la metà inferiore.

Superposizione simmetrica

Stratificazione dei PCB

Il problema deriva principalmente dall'utilizzo di rame più spesso (50um o più) sui nuclei in cui la superficie di rame è squilibrata, e peggio, non c'è quasi alcun riempimento di rame nel modello.

In questo caso, la superficie di rame deve essere integrata con aree o piani "falsi" per evitare lo sversamento di prepreg nel modello e la successiva delaminazione o cortocircuito tra i strati.

Nessuna delaminazione del PCB: l'85% del rame è riempito nello strato interno, quindi è sufficiente riempire con prepreg, non vi è rischio di delaminazione.

Nessun rischio di delaminazione dei PCB

Vi è il rischio di delaminazione del PCB: il rame è riempito solo del 45% e il prepreg interstrato è insufficientemente riempito, e vi è il rischio di delaminazione.

3. Lo spessore dello strato dielettrico è irregolare

Per mantenere la simmetria del layout, il modo più sicuro è quello di bilanciare lo strato dielettrico.e lo spessore dello strato dielettrico dovrebbe essere disposto simmetricamente come gli strati del tetto.

Tuttavia, è talvolta difficile raggiungere l'uniformità dello spessore dielettrico, a causa di alcuni vincoli di produzione.il progettista dovrà rilassarne la tolleranza e permettere uno spessore irregolare e un certo grado di deformazione.

La sezione trasversale del circuito è irregolare

Uno dei problemi di disequilibrio più comuni è la scorretta sezione trasversale della tavola, in cui i depositi di rame sono più grandi in alcuni strati rispetto ad altri.Questo problema deriva dal fatto che la consistenza del rame non è mantenuta nei diversi stratiIn questo modo, quando la piastra viene montata, alcuni strati diventano più spessi, mentre altri strati con bassa deposizione di rame rimangono più sottili.la copertura in rame deve essere simmetrica rispetto allo strato centrale.

Laminazione ibrida (materiale misto)

A volte i progetti utilizzano materiali misti negli strati del tetto.Questo tipo di struttura ibrida aumenta il rischio di deformazione durante l'assemblaggio del reflow.

L'influenza della distribuzione squilibrata del rame

Le variazioni nella deposizione del rame possono causare la deformazione del PCB.

Pagina di guerra

La deformazione è una deformazione della forma della tavola durante la cottura e la manipolazione.il foglio di rame e il substrato subiranno diverse espansioni e compressioni meccanicheQuesto porta a deviazioni nel loro coefficiente di espansione. Successivamente, le sollecitazioni interne sviluppate sulla tavola portano alla deformazione.

A seconda dell'applicazione, il materiale PCB può essere fibra di vetro o qualsiasi altro materiale composito.Se il calore non è distribuito in modo uniforme e la temperatura supera il coefficiente di espansione termica (Tg)La tavola si warperà.

Sfida di galvanoplastica del modello conduttivo

Per una corretta impostazione del processo di rivestimento, l'equilibrio del rame sullo strato conduttivo è molto importante.può verificarsi sovrapprezzamento e portare a tracce o sottoscritti di connessioniIn particolare, si tratta di coppie differenziali con valori di impedenza misurati.è importante integrare l'equilibrio del rame con cerotti "falsi" o pieno rame.

Complementato da rame equilibrato

Nessun ulteriore equilibrio di rame

Se l'arco è squilibrato, lo strato PCB avrà curvatura cilindrica o sferica

In linguaggio semplice, si può dire che i quattro angoli di un tavolo sono fissi e la parte superiore del tavolo si alza sopra di esso.

L'arco crea tensione sulla superficie nella stessa direzione della curva e fa scorrere correnti casuali attraverso la tavola.

Inchinati.

Effetto arco

• La torsione è influenzata da fattori come il materiale del circuito stampato e lo spessore.Una particolare superficie sale in diagonale, e poi gli altri angoli si torcono. Molto simile a quando un cuscino viene tirato da un angolo di un tavolo mentre l'altro angolo è torto. Si prega di fare riferimento alla figura seguente.

Effetto di distorsione

• I vuoti di resina sono semplicemente il risultato di una copertura impropria di rame.le superfici con sottili depositi di rame emetteranno resinaQuesto crea un vuoto in quella posizione.
• Secondo la norma IPC-6012, il valore massimo ammissibile per la curvatura è dello 0,75% per le tavole con componenti SMT e dell'1,5% per le altre tavole.Possiamo anche calcolare la curvatura e la torsione per una dimensione specifica del PCB.

Percentuale di lunghezza o larghezza della piastra × percentuale di lunghezza della prua / 100

La misurazione della torsione riguarda la lunghezza diagonale della tavola. Considerando che la piastra è limitata da uno degli angoli e la torsione agisce in entrambe le direzioni, viene incluso il fattore 2.

Torsione massima ammissibile = 2 x lunghezza della diagonale della tavola x percentuale di torsione / 100

Qui potete vedere esempi di tavole che sono lunghe 4" e larghe 3", con una diagonale di 5".

Tolleranza di piegatura su tutta la lunghezza = 4 x 0,75/100 = 0,03 pollici

Permetto di piegatura in larghezza = 3 x 0,75/100 = 0,0225 pollici

Distorsione massima ammissibile = 2 x 5 x 0,75/100 = 0,075 pollici