Die Kupferbeschichtung ist ein wichtiger Bestandteil des PCB-Designs.Unabhängig davon, ob es sich um eine inländische PCB-Designsoftware oder ein ausländisches Protel handelt, bietet PowerPCB eine intelligente Kupferbeschichtungsfunktion. Wie können wir also Kupfer anwenden?
Beim sogenannten Kupferguss wird der ungenutzte Platz auf der Leiterplatte als Referenzfläche genutzt und anschließend mit massivem Kupfer aufgefüllt.Diese Kupferbereiche werden auch Kupferfüllung genannt.Die Bedeutung der Kupferbeschichtung besteht darin, die Impedanz des Erdungskabels zu verringern und die Entstörungsfähigkeit zu verbessern.Reduzieren Sie den Spannungsabfall und verbessern Sie die Effizienz der Stromversorgung.Durch die Verbindung mit dem Erdungskabel kann auch die Schleifenfläche verringert werden.
Um die Leiterplatte beim Löten möglichst unverzerrt zu machen, verlangen die meisten Leiterplattenhersteller von Leiterplattendesignern außerdem, dass sie die offenen Bereiche der Leiterplatte mit Kupfer oder gitterartigen Erdungsdrähten füllen.Bei unsachgemäßer Behandlung der Kupferbeschichtung ist der Gewinn den Verlust nicht wert.Hat die Kupferbeschichtung „mehr Vorteile als Nachteile“ oder „Schaden mehr als Vorteile“?
Jeder weiß, dass die verteilte Kapazität der Leiterplattenverkabelung bei hohen Frequenzen funktioniert.Wenn die Länge größer als 1/20 der entsprechenden Wellenlänge der Rauschfrequenz ist, tritt ein Antenneneffekt auf und Rauschen wird über die Verkabelung abgestrahlt.Wenn in der Leiterplatte ein schlecht geerdeter Kupferguss vorhanden ist, wird der Kupferguss zu einem Werkzeug zur Geräuschausbreitung.Denken Sie daher in einem Hochfrequenzstromkreis nicht, dass das Erdungskabel mit der Erde verbunden ist.Dies ist das „Erdungskabel“ und muss kleiner als λ/20 sein.Stanzen Sie Löcher in die Verkabelung, um eine „gute Masse“ mit der Masseebene der Mehrschichtplatine herzustellen.Bei sachgemäßer Handhabung der Kupferbeschichtung erhöht die Kupferbeschichtung nicht nur den Strom, sondern übernimmt auch die Doppelfunktion der Abschirmung von Störungen.
Generell gibt es zwei grundlegende Verfahren zur Kupferbeschichtung, nämlich die großflächige Kupferbeschichtung und die Gitterkupferbeschichtung.Es wird oft gefragt, ob eine großflächige Kupferbeschichtung besser ist als eine gitterförmige Kupferbeschichtung.Es ist nicht gut, zu verallgemeinern.Warum?Eine großflächige Kupferbeschichtung hat die Doppelfunktion Stromerhöhung und Abschirmung.Wenn jedoch beim Wellenlöten eine großflächige Kupferbeschichtung verwendet wird, kann es zu einem Abheben der Platine und sogar zu Blasenbildung kommen.Daher werden bei großflächigen Kupferbeschichtungen in der Regel mehrere Rillen geöffnet, um die Blasenbildung der Kupferfolie zu lindern.Das rein kupferkaschierte Gitter dient hauptsächlich der Abschirmung und der Effekt der Stromerhöhung wird reduziert.Aus Sicht der Wärmeableitung ist das Gitter gut (es reduziert die Heizfläche des Kupfers) und spielt eine gewisse Rolle bei der elektromagnetischen Abschirmung.Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass das Gitter aus Spuren in versetzten Richtungen besteht.Wir wissen, dass für die Schaltung die Breite der Leiterbahn eine entsprechende „elektrische Länge“ für die Betriebsfrequenz der Leiterplatte hat (die tatsächliche Größe wird durch geteilt). Die der Arbeitsfrequenz entsprechende digitale Frequenz ist verfügbar, Einzelheiten finden Sie in den entsprechenden Büchern ).Wenn die Arbeitsfrequenz nicht sehr hoch ist, sind die Nebenwirkungen der Gitterlinien möglicherweise nicht offensichtlich.Sobald die elektrische Länge mit der Arbeitsfrequenz übereinstimmt, wird es sehr schlecht.Es stellte sich heraus, dass die Schaltung überhaupt nicht richtig funktionierte und überall Signale übertragen wurden, die den Betrieb des Systems störten.Für Kollegen, die Gitter verwenden, empfehle ich daher, entsprechend den Arbeitsbedingungen der entworfenen Leiterplatte auszuwählen und sich nicht an einer Sache festzuhalten.Daher stellen Hochfrequenzschaltkreise hohe Anforderungen an Mehrzwecknetze zur Entstörung, und Niederfrequenzschaltkreise, Schaltkreise mit großen Strömen usw. werden häufig verwendet und bestehen aus Kupfer.
Wir müssen auf die folgenden Punkte achten, um die gewünschte Wirkung von Kupferguss in Kupferguss zu erzielen:
1. Wenn die Leiterplatte über viele Erdungen verfügt, wie z. B. SGND, AGND, GND usw., sollte je nach Position der Leiterplatte die Haupterdung als Referenz für das unabhängige Gießen von Kupfer verwendet werden.Die digitale Masse und die analoge Masse sind vom Kupferguss getrennt.Gleichzeitig verdicken Sie vor dem Kupfergießen zunächst den entsprechenden Stromanschluss: 5,0 V, 3,3 V usw. Auf diese Weise entstehen mehrere Polygone unterschiedlicher Form.
2. Für eine Einzelpunktverbindung mit unterschiedlichen Erdungen erfolgt die Verbindung über 0-Ohm-Widerstände, Magnetkügelchen oder Induktivität.
3. Kupferbeschichtet in der Nähe des Quarzoszillators.Der Quarzoszillator in der Schaltung ist eine Hochfrequenz-Emissionsquelle.Die Methode besteht darin, den Kristalloszillator mit Kupfer zu umgeben und dann die Hülle des Quarzoszillators separat zu erden.
4. Das Inselproblem (tote Zone): Wenn Sie der Meinung sind, dass die Insel zu groß ist, kostet es nicht viel, eine Erdungsdurchkontaktierung zu definieren und hinzuzufügen.
5. Zu Beginn der Verkabelung sollte das Erdungskabel gleich behandelt werden.Bei der Verkabelung sollte das Erdungskabel gut verlegt werden.Der Erdungsstift kann nicht durch Hinzufügen von Durchkontaktierungen hinzugefügt werden.Dieser Effekt ist sehr schlimm.
6. Es ist am besten, keine scharfen Ecken auf der Platine zu haben (<=180 Grad), da es sich hierbei aus elektromagnetischer Sicht um eine Sendeantenne handelt!Es wird immer Auswirkungen auf andere Orte geben, egal ob groß oder klein.Ich empfehle, den Rand des Bogens zu verwenden.
7. Gießen Sie kein Kupfer in den offenen Bereich der Mittelschicht der Mehrschichtplatine.Weil es für Sie schwierig ist, dieses Kupfer zu einem „guten Boden“ zu machen.
8. Das Metall im Inneren des Geräts, wie z. B. Metallheizkörper, Metallverstärkungsstreifen usw., muss „gut geerdet“ sein.
9. Der Wärmeableitungsmetallblock des Dreipolreglers muss gut geerdet sein.Der Erdungsisolierstreifen in der Nähe des Quarzoszillators muss gut geerdet sein.Kurz gesagt: Wenn man sich mit der Erdungsproblematik des Kupfers auf der Leiterplatte befasst, heißt es auf jeden Fall: „Die Vorteile überwiegen die Nachteile.“Es kann den Rückflussbereich der Signalleitung verringern und die elektromagnetischen Störungen des Signals nach außen verringern.