Αφού σχεδιαστεί όλο το περιεχόμενο σχεδιασμού του PCB, εκτελεί συνήθως το βασικό βήμα του τελευταίου βήματος - τοποθετώντας χαλκό.
Γιατί λοιπόν να φτιάξετε το χαλκό στο τέλος; Δεν μπορείτε να το βάλετε;
Για το PCB, ο ρόλος του οδοστρώματος χαλκού είναι αρκετά πολλοί, όπως η μείωση της αντίστασης του εδάφους και η βελτίωση της ικανότητας κατά των παρεμβολών. Που συνδέονται με το καλώδιο γείωσης, μειώστε την περιοχή του βρόχου. Και βοήθεια με την ψύξη και ούτω καθεξής.
1, ο χαλκός μπορεί να μειώσει την αντίσταση εδάφους, καθώς και να παρέχει προστασία θωράκισης και καταστολή του θορύβου.
Υπάρχουν πολλά αιχμή παλμών σε ψηφιακά κυκλώματα, οπότε είναι πιο απαραίτητο να μειωθεί η αντίσταση εδάφους. Η τοποθέτηση χαλκού είναι μια κοινή μέθοδος για τη μείωση της αντίστασης του εδάφους.
Ο χαλκός μπορεί να μειώσει την αντίσταση του εδάφους με την αύξηση της αγώγιμης διατομεακής περιοχής του εδάφους. Ή συντομεύστε το μήκος του καλωδίου, μειώστε την επαγωγή του καλωδίου εδάφους και έτσι μειώστε την αντίσταση του καλωδίου εδάφους. Μπορείτε επίσης να ελέγξετε την χωρητικότητα του καλωδίου εδάφους, έτσι ώστε η τιμή χωρητικότητας του εδάφους να αυξάνεται κατάλληλα, έτσι ώστε να βελτιωθεί η ηλεκτρική αγωγιμότητα του καλωδίου και να μειώσετε την αντίσταση του καλωδίου εδάφους.
Μια μεγάλη έκταση χαλκού εδάφους ή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί επίσης να διαδραματίσει ρόλο θωράκισης, συμβάλλοντας στη μείωση της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής, στη βελτίωση της ικανότητας κατά της παρεμβολής του κυκλώματος και να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις του EMC.
Επιπλέον, για τα κυκλώματα υψηλής συχνότητας, η οδοστρώματα χαλκού παρέχει μια πλήρη διαδρομή επιστροφής για ψηφιακά σήματα υψηλής συχνότητας, μειώνοντας την καλωδίωση του δικτύου DC, βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα και την αξιοπιστία της μετάδοσης σήματος.
2, η τοποθέτηση χαλκού μπορεί να βελτιώσει την ικανότητα διάχυσης θερμότητας του PCB
Εκτός από τη μείωση της αντίστασης εδάφους στο σχεδιασμό PCB, ο χαλκός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διάχυση της θερμότητας.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, το μέταλλο είναι εύκολο στη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και υλικού αγωγιμότητας θερμότητας, οπότε αν το PCB είναι στρωμένο με χαλκό, το κενό στο σκάφος και άλλες κενές περιοχές έχουν περισσότερα μεταλλικά εξαρτήματα, αυξάνεται η επιφάνεια διάχυσης θερμότητας, οπότε είναι εύκολο να διαλυθεί η θερμότητα του πίνακα PCB στο σύνολό της.
Η τοποθέτηση του χαλκού βοηθά επίσης στην διανομή της θερμότητας ομοιόμορφα, εμποδίζοντας τη δημιουργία τοπικά καυτών περιοχών. Με την ομοιόμορφη διανομή της θερμοκρασίας σε ολόκληρη την πλακέτα PCB, η τοπική συγκέντρωση θερμότητας μπορεί να μειωθεί, η κλίση της θερμοκρασίας της πηγής θερμότητας μπορεί να μειωθεί και η αποτελεσματικότητα της διάχυσης της θερμότητας μπορεί να βελτιωθεί.
Επομένως, στο σχεδιασμό PCB, η τοποθέτηση χαλκού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάχυση της θερμότητας με τους ακόλουθους τρόπους:
Σχεδιασμός περιοχών διάχυσης θερμότητας: Σύμφωνα με την κατανομή της πηγής θερμότητας στην πλακέτα PCB, σχεδιάζετε εύλογα περιοχές διάχυσης θερμότητας και τοποθετήστε αρκετό φύλλο χαλκού σε αυτές τις περιοχές για να αυξήσετε την επιφάνεια διάχυσης θερμότητας και τη διαδρομή θερμικής αγωγιμότητας.
Αυξήστε το πάχος του φύλλου χαλκού: Η αύξηση του πάχους του φύλλου χαλκού στην περιοχή διάχυσης της θερμότητας μπορεί να αυξήσει τη διαδρομή θερμικής αγωγιμότητας και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της διάχυσης της θερμότητας.
Σχεδιάστε τη διάχυση θερμότητας μέσω οπών: Σχεδιάστε τη διάχυση της θερμότητας μέσα από οπές στην περιοχή διάχυσης θερμότητας και μεταφέρετε τη θερμότητα στην άλλη πλευρά του πίνακα PCB μέσω των οπών για να αυξήσετε τη διαδρομή διάχυσης της θερμότητας και να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα της διάχυσης της θερμότητας.
Προσθέστε τη ψύκτρα: Προσθέστε τη ψύξη θερμότητας στην περιοχή διάχυσης της θερμότητας, μεταφέρετε τη θερμότητα στη θερμότητα και στη συνέχεια διαλύστε τη θερμότητα μέσω φυσικής μεταφοράς ή ψύκτρα θερμότητας για να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα της διάχυσης της θερμότητας.
3, η τοποθέτηση χαλκού μπορεί να μειώσει την παραμόρφωση και να βελτιώσει την ποιότητα κατασκευής PCB
Η οδοστρώματα χαλκού μπορεί να βοηθήσει στην εξασφάλιση της ομοιομορφίας της ηλεκτρολυτικής, να μειώσει την παραμόρφωση της πλάκας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πλαστικοποίησης, ειδικά για PCB διπλής όψης ή πολλαπλών επιπέδων και να βελτιώσει την ποιότητα κατασκευής του PCB.
Εάν η κατανομή του αλουμινίου χαλκού σε ορισμένες περιοχές είναι πάρα πολύ και η κατανομή σε ορισμένες περιοχές είναι πολύ μικρή, θα οδηγήσει στην ανομοιογενή κατανομή ολόκληρου του πίνακα και ο χαλκός μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά αυτό το κενό.
4, για να καλύψουν τις ανάγκες εγκατάστασης ειδικών συσκευών.
Για ορισμένες ειδικές συσκευές, όπως συσκευές που απαιτούν απαιτήσεις γείωσης ή ειδικής εγκατάστασης, η τοποθέτηση χαλκού μπορεί να παρέχει πρόσθετα σημεία σύνδεσης και σταθερά υποστηρίγματα, να ενισχύσει τη σταθερότητα και την αξιοπιστία της συσκευής.
Ως εκ τούτου, με βάση τα παραπάνω πλεονεκτήματα, στις περισσότερες περιπτώσεις, οι ηλεκτρονικοί σχεδιαστές θα τοποθετήσουν χαλκό στην πλακέτα PCB.
Ωστόσο, η τοποθέτηση χαλκού δεν αποτελεί απαραίτητο μέρος του σχεδιασμού PCB.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η τοποθέτηση χαλκού μπορεί να μην είναι κατάλληλη ή εφικτή. Ακολουθούν ορισμένες περιπτώσεις όπου ο χαλκός δεν πρέπει να εξαπλωθεί:
Α), γραμμή σήματος υψηλής συχνότητας:
Για τις γραμμές σήματος υψηλής συχνότητας, η τοποθέτηση του χαλκού μπορεί να εισαγάγει πρόσθετους πυκνωτές και επαγωγείς, επηρεάζοντας την απόδοση μετάδοσης του σήματος. Σε κυκλώματα υψηλής συχνότητας, είναι συνήθως απαραίτητο να ελέγχεται ο τρόπος καλωδίωσης του καλωδίου γείωσης και να μειωθεί η διαδρομή επιστροφής του καλωδίου γείωσης και όχι ο υπερβολικός χαλκός.
Για παράδειγμα, η τοποθέτηση χαλκού μπορεί να επηρεάσει μέρος του σήματος κεραίας. Η τοποθέτηση του χαλκού στην περιοχή γύρω από την κεραία είναι εύκολο να προκαλέσει το σήμα που συλλέγεται από το αδύναμο σήμα για να λάβει σχετικά μεγάλες παρεμβολές. Το σήμα της κεραίας είναι πολύ αυστηρό στη ρύθμιση των παραμέτρων του κυκλώματος ενισχυτή και η σύνθετη αντίσταση του χαλκού τοποθέτησης θα επηρεάσει την απόδοση του κυκλώματος ενισχυτή. Έτσι, η περιοχή γύρω από το τμήμα της κεραίας συνήθως δεν καλύπτεται με χαλκό.
Β), Πίνακας κυκλώματος υψηλής πυκνότητας:
Για πίνακες κυκλωμάτων υψηλής πυκνότητας, η υπερβολική τοποθέτηση χαλκού μπορεί να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα ή προβλήματα εδάφους μεταξύ των γραμμών, επηρεάζοντας την κανονική λειτουργία του κυκλώματος. Κατά το σχεδιασμό των κυκλωμάτων υψηλής πυκνότητας, είναι απαραίτητο να σχεδιάσουμε προσεκτικά τη δομή του χαλκού για να διασφαλιστεί ότι υπάρχει επαρκής απόσταση και μόνωση μεταξύ των γραμμών για την αποφυγή προβλημάτων.
Γ), η διάχυση θερμότητας πολύ γρήγορα, δυσκολίες συγκόλλησης:
Εάν ο ακροδέκτης του συστατικού καλύπτεται πλήρως με χαλκό, μπορεί να προκαλέσει υπερβολική διάχυση θερμότητας, γεγονός που καθιστά δύσκολη την αφαίρεση της συγκόλλησης και της επισκευής. Γνωρίζουμε ότι η θερμική αγωγιμότητα του χαλκού είναι πολύ υψηλή, οπότε είτε πρόκειται για χειροκίνητη συγκόλληση είτε για συγκόλληση αναδιαμόρφωσης, η επιφάνεια του χαλκού θα διεξάγει γρήγορα τη θερμότητα κατά τη συγκόλληση, με αποτέλεσμα την απώλεια της θερμοκρασίας, όπως ο συγκολλητικός σίδηρος, ο οποίος έχει αντίκτυπο στη συγκόλληση, έτσι ώστε το σχεδιασμό όσο το δυνατόν περισσότερο για να χρησιμοποιηθεί το "Cross Pattern Pad" για να μειώσει τη διάδοση της θερμότητας και να διευκολύνει τη συγκόλληση.
Δ), Ειδικές περιβαλλοντικές απαιτήσεις:
Σε ορισμένα ειδικά περιβάλλοντα, όπως η υψηλή θερμοκρασία, η υψηλή υγρασία, το διαβρωτικό περιβάλλον, το φύλλο χαλκού μπορεί να καταστραφεί ή να διαβρωθεί, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση και την αξιοπιστία του πίνακα PCB. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να επιλέξετε το κατάλληλο υλικό και τη θεραπεία σύμφωνα με τις συγκεκριμένες περιβαλλοντικές απαιτήσεις, αντί να υπερβείτε τον χαλκό.
Ε), ειδικό επίπεδο του διοικητικού συμβουλίου:
Για την ευέλικτη πλακέτα κυκλώματος, την άκαμπτη και ευέλικτη συνδυασμένη σανίδα και άλλα ειδικά στρώματα του διοικητικού συμβουλίου, είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν σχεδιασμός χαλκού σύμφωνα με τις ειδικές απαιτήσεις και τις προδιαγραφές σχεδιασμού, για να αποφευχθεί το πρόβλημα του ευέλικτου στρώματος ή του άκαμπτου και ευέλικτου συνδυασμένου στρώματος που προκαλείται από την υπερβολική τοποθέτηση χαλκού.
Συνοψίζοντας, στο σχεδιασμό PCB, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μεταξύ του χαλκού και του μη συστατικού σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις κυκλώματος, τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις και τα σενάρια ειδικών εφαρμογών.