Hvor mye vet du om det balanserte kobberet i PCB(一)

PCB-produksjon er prosessen med å bygge et fysisk PCB fra et PCB-design i henhold til et sett med spesifikasjoner. Det er viktig å forstå designspesifikasjonene ettersom det påvirker PCB-fremstillingsevne, ytelse og produksjonsutbytte.

En av de viktige designspesifikasjonene å følge er "Balanced Copper" i PCB-produksjon. Konsekvent kobberdekning må oppnås i hvert lag av PCB-stabelen for å unngå elektriske og mekaniske problemer som kan hindre kretsytelsen.

For det første, hva betyr PCB balanse kobber?

Balansert kobber er en metode for symmetriske kobberspor i hvert lag av PCB-stablen, noe som er nødvendig for å unngå vridning, bøyning eller vridning av platen. Noen layoutingeniører og produsenter insisterer på at den speilvendte stablen av den øverste halvdelen av laget skal være helt symmetrisk med den nedre halvdelen av PCB.

For det andre, PCB balanse kobber funksjon

1. Ruting

Kobberlaget er etset for å danne sporene, og kobberet som brukes som sporene bærer varmen sammen med signalene gjennom hele brettet. Dette reduserer skader fra uregelmessig oppvarming av brettet som kan føre til at innvendige skinner går i stykker.

2. Radiator

Kobber brukes som varmespredningslaget i kraftgenereringskretsen, noe som unngår bruk av ekstra varmeavledningskomponenter og reduserer produksjonskostnadene betydelig.

3. Øk tykkelsen på ledere og overflateputer

Kobber brukt som plettering på et PCB øker tykkelsen på ledere og overflateland. I tillegg oppnås robuste kobberforbindelser mellom lag gjennom belagte gjennomgående hull.

4. Redusert jordimpedans og spenningsfall

PCB balansert kobber reduserer jordimpedans og spenningsfall, og reduserer dermed støy samtidig som effektiviteten til strømforsyningen økes.

Tredje, PCB balanse kobber effekt

I PCB-produksjon, hvis fordelingen av kobber mellom lagene ikke er jevn, kan følgende problemer oppstå:

1. Feil stabelbalanse

Å balansere en stabel betyr å ha symmetriske lag i designet, og ideen med å gjøre det er å gi avkall på risikoområder som kan deformeres under stabelmonteringen og lamineringsstadiene.

Den beste måten å gjøre dette på er å starte stabelhusdesignet i midten av brettet og legge de tykke lagene der. Ofte er PCB-designerens strategi å speile den øvre halvdelen av stabelen med den nederste halvdelen.

Symmetrisk superposisjon

2. PCB lagdeling

Problemet kommer hovedsakelig fra bruk av tykkere kobber (50um eller mer) på kjerner der kobberoverflaten er ubalansert, og enda verre, det er nesten ingen kobberfyll i mønsteret.

I dette tilfellet må kobberoverflaten suppleres med "falske" områder eller plan for å forhindre søl av prepreg inn i mønsteret og påfølgende delaminering eller kortslutning mellom lag.

Ingen PCB-delaminering: 85 prosent av kobberet er fylt på de indre lagene, så fylling med prepreg er tilstrekkelig uten fare for delaminering.

Ingen risiko for PCB-delaminering

Det er fare for PCB-delaminering: kobberet er bare fylt 45 prosent, og prepreg mellomlag er utilstrekkelig fylt, og det er fare for delaminering.

3. Tykkelsen på det dielektriske laget er ujevn

Styring av styrelagsstabel er et nøkkelelement i utformingen av høyhastighetstavler. For å opprettholde symmetrien til oppsettet, er den sikreste måten å balansere det dielektriske laget, og tykkelsen på det dielektriske laget bør ordnes symmetrisk som taklagene.

Men det er noen ganger vanskelig å oppnå ensartethet i dielektrisk tykkelse. Dette skyldes noen produksjonsbegrensninger. I dette tilfellet må designeren slappe av i toleransen og tillate ujevn tykkelse og en viss grad av forvrengning.

symmetrisk dielektrisk lag

4. Tverrsnittet på kretskortet er ujevnt

Et av de vanlige ubalanserte designproblemene er feil bretttverrsnitt. Kobberforekomster er større i noen lag enn andre. Dette problemet stammer fra det faktum at kobberets konsistens ikke opprettholdes på tvers av de forskjellige lagene. Som et resultat, når de monteres, blir noen lag tykkere, mens andre lag med lav kobberavsetning forblir tynnere. Når trykk påføres sideveis på platen, deformeres den. For å unngå dette må kobberdekningen være symmetrisk i forhold til midtsjiktet.

5. Hybrid (blandet materiale) laminering

Noen ganger bruker design blandede materialer i taklagene. Ulike materialer har forskjellige termiske koeffisienter (CTC). Denne typen hybridstruktur øker risikoen for vridning under reflowmontering.
Fjerde, påvirkning av kobber distribusjon ubalanse

Variasjoner i kobberavsetning kan forårsake PCB-forvrengning. Noen skjevheter og defekter er nevnt nedenfor:

1. Vridning

Vridning er ikke annet enn en deformasjon av brettets form. Under baking og håndtering av platen vil kobberfolien og underlaget gjennomgå ulik mekanisk ekspansjon og kompresjon. Dette fører til avvik i deres ekspansjonskoeffisient. Deretter fører interne spenninger utviklet på brettet til vridning.

Avhengig av applikasjonen kan PCB-materialet være glassfiber eller annet komposittmateriale. Under produksjonsprosessen gjennomgår kretskort flere varmebehandlinger. Hvis varmen ikke er jevnt fordelt og temperaturen overstiger termisk ekspansjonskoeffisient (Tg), vil brettet deformeres.

2. Dårlig galvanisering av ledende mønstre

For å sette opp pletteringsprosessen riktig, er balansen av kobber på det ledende laget svært viktig. Hvis kobberet ikke er balansert på topp og bunn, eller til og med i hvert enkelt lag, kan overplating oppstå og føre til spor eller underetsing av forbindelser. Spesielt gjelder dette differensialpar med målte impedansverdier. Å sette opp riktig pletteringsprosess er komplisert og noen ganger umulig. Derfor er det viktig å supplere kobberbalansen med "falske" lapper eller full kobber.

Supplert med balansert kobber

ingen tilleggsbalanse kobber

3. Arch

Hvis kobberstøpet er ubalansert, vil PCB-laget ha sylindrisk eller sfærisk krumning. På enkelt språk kan du si at de fire hjørnene på et bord er faste og toppen av bordet hever seg over det. Den ble kalt buen og var et resultat av en teknisk feil.

Buen skaper spenning på overflaten i samme retning som kurven. Det fører også til at tilfeldige strømmer flyter gjennom brettet.

Bue

4. Bueeffekt

1) vri

Forvrengning påvirkes av faktorer som platemateriale, tykkelse osv. Vridning oppstår når et hjørne av brettet ikke er innrettet symmetrisk med de andre hjørnene. En bestemt overflate går opp diagonalt, og så vrir de andre hjørnene seg. Veldig lik når en pute trekkes fra det ene hjørnet av et bord mens det andre hjørnet er vridd. Vennligst se figuren nedenfor.

forvrengningseffekt

2) Harpikshull

Harpikshull er ganske enkelt et resultat av feil kobberbelegg. Under monteringsspenning påføres stress på platen på en asymmetrisk måte. Siden trykk er en sidekraft, vil overflater med tynne kobberavleiringer blø harpiks. Dette skaper et tomrom på det stedet.

3) Måling av bue og vri

I følge IPC{{0}} er den maksimalt tillatte verdien for bøy og vri 0,75 prosent på brett med SMT-komponenter og 1,5 prosent for andre brett. Basert på denne standarden kan vi også beregne bøy og vridning for en bestemt PCB-størrelse.

Buegodtgjørelse=platelengde eller -bredde × prosent av buegodtgjørelse / 100

Vridningsmålingen innebærer diagonallengden på brettet. Tatt i betraktning at platen er begrenset av ett av hjørnene og vridningen virker i begge retninger, er faktor 2 inkludert.

Maksimal tillatt vri=2 x brettdiagonallengde x vridningsgodtgjørelsesprosent / 100

Her kan du se eksempler på brett som er 4" lange og 3" brede, med 5" diagonal.

Bue torsjonsmåling

Bøyegodtgjørelse over hele lengden {{0}} x 0,75/100=0,03 tommer

Bøyegodtgjørelse i bredden {{0}} x 0,75/100=0,0225 tommer

Maksimal tillatt forvrengning {{0}} x 5 x 0,75/100=0,075 tommer