Después de que se diseñe todo el contenido de diseño de la PCB, generalmente lleva a cabo el paso clave del último paso: colocar cobre.
Entonces, ¿por qué hacer el cobre al final? ¿No puedes dejarlo simplemente?
Para PCB, el papel del pavimento de cobre es muy, como reducir la impedancia del suelo y mejorar la capacidad anti-interferencia; Conectado con el cable de tierra, reduzca el área de bucle; Y ayuda con el enfriamiento, y así sucesivamente.
1, el cobre puede reducir la impedancia del suelo, así como proporcionar protección de blindaje y supresión de ruido.
Hay muchas corrientes de pulso máximo en los circuitos digitales, por lo que es más necesario reducir la impedancia del suelo. La colocación de cobre es un método común para reducir la impedancia del suelo.
El cobre puede reducir la resistencia del alambre de tierra al aumentar el área de sección transversal conductora del alambre de tierra. O acortar la longitud del cable de tierra, reducir la inductancia del cable de tierra y así reducir la impedancia del cable de tierra; También puede controlar la capacitancia del cable de tierra, de modo que el valor de capacitancia del cable de tierra aumente adecuadamente, para mejorar la conductividad eléctrica del cable de tierra y reducir la impedancia del cable de tierra.
Una gran área de cobre molido o potencia también puede desempeñar un papel de protección, ayudar a reducir la interferencia electromagnética, mejorar la capacidad anti-interferencia del circuito y cumplir con los requisitos de EMC.
Además, para los circuitos de alta frecuencia, el pavimento de cobre proporciona una ruta de retorno completa para señales digitales de alta frecuencia, reduciendo el cableado de la red DC, mejorando así la estabilidad y la confiabilidad de la transmisión de la señal.
2, la colocación de cobre puede mejorar la capacidad de disipación de calor de PCB
Además de reducir la impedancia del suelo en el diseño de PCB, el cobre también se puede usar para la disipación de calor.
Como todos sabemos, el metal es fácil de realizar el material de conducción de electricidad y calor, por lo que si el PCB está pavimentado con cobre, el espacio en la placa y otras áreas en blanco tienen más componentes de metal, el área de la superficie de disipación de calor aumenta, por lo que es fácil disipar el calor de la placa PCB en su conjunto.
La colocación de cobre también ayuda a distribuir el calor de manera uniforme, evitando la creación de áreas localmente calientes. Al distribuir uniformemente el calor a toda la placa de PCB, la concentración de calor local se puede reducir, el gradiente de temperatura de la fuente de calor se puede reducir y se puede mejorar la eficiencia de la disipación de calor.
Por lo tanto, en el diseño de PCB, la colocación de cobre se puede usar para la disipación de calor de las siguientes maneras:
Diseñe las áreas de disipación de calor: de acuerdo con la distribución de la fuente de calor en la placa PCB, diseñe razonablemente las áreas de disipación de calor, y coloque suficiente lámina de cobre en estas áreas para aumentar el área de superficie de disipación de calor y la ruta de conductividad térmica.
Aumente el grosor de la lámina de cobre: aumentar el grosor de la lámina de cobre en el área de disipación de calor puede aumentar la ruta de conductividad térmica y mejorar la eficiencia de disipación de calor.
Diseñe la disipación de calor a través de los agujeros: diseñe la disipación de calor a través de los agujeros en el área de disipación de calor y transfiera el calor al otro lado de la placa PCB a través de los agujeros para aumentar la ruta de disipación de calor y mejorar la eficiencia de la disipación de calor.
Agregue disipador de calor: agregue el disipador de calor en el área de disipación de calor, transfiera el calor al disipador de calor y luego disipe el calor a través de la convección natural o el disipador de calor del ventilador para mejorar la eficiencia de la disipación de calor.
3, la colocación de cobre puede reducir la deformación y mejorar la calidad de fabricación de PCB
El pavimento de cobre puede ayudar a garantizar la uniformidad de la electroplatación, reducir la deformación de la placa durante el proceso de laminación, especialmente para la PCB de doble cara o múltiples capas, y mejorar la calidad de fabricación de la PCB.
Si la distribución de aluminio de cobre en algunas áreas es demasiado, y la distribución en algunas áreas es muy pequeña, conducirá a la distribución desigual de toda la tabla, y el cobre puede reducir efectivamente esta brecha.
4, para satisfacer las necesidades de instalación de dispositivos especiales.
Para algunos dispositivos especiales, como los dispositivos que requieren requisitos de instalación de conexión a tierra o especiales, la colocación de cobre puede proporcionar puntos de conexión adicionales y soportes fijos, mejorando la estabilidad y la confiabilidad del dispositivo.
Por lo tanto, según las ventajas anteriores, en la mayoría de los casos, los diseñadores electrónicos colocarán cobre en la placa PCB.
Sin embargo, la colocación de cobre no es una parte necesaria del diseño de PCB.
En algunos casos, la colocación de cobre puede no ser apropiada o factible. Aquí hay algunos casos en los que el cobre no debe extenderse:
A), línea de señal de alta frecuencia:
Para líneas de señal de alta frecuencia, la colocación de cobre puede introducir condensadores e inductores adicionales, afectando el rendimiento de la transmisión de la señal. En los circuitos de alta frecuencia, generalmente es necesario controlar el modo de cableado del cable de tierra y reducir la ruta de retorno del cable de tierra, en lugar de cobre en exceso.
Por ejemplo, la colocación de cobre puede afectar parte de la señal de antena. Colocar cobre en el área alrededor de la antena es fácil de hacer que la señal recolectada por una señal débil reciba una interferencia relativamente grande. La señal de la antena es muy estricta para la configuración del parámetro del circuito del amplificador, y la impedancia del cobre tendido afectará el rendimiento del circuito del amplificador. Por lo tanto, el área alrededor de la sección de la antena generalmente no está cubierta de cobre.
B), placa de circuito de alta densidad:
Para placas de circuito de alta densidad, la colocación excesiva del cobre puede provocar cortocircuitos o problemas de tierra entre las líneas, lo que afecta el funcionamiento normal del circuito. Al diseñar tableros de circuito de alta densidad, es necesario diseñar cuidadosamente la estructura de cobre para garantizar que haya suficiente espacio y aislamiento entre las líneas para evitar problemas.
C), disipación de calor demasiado rápido, dificultades de soldadura:
Si el pasador del componente está completamente cubierto de cobre, puede causar una disipación de calor excesiva, lo que dificulta la eliminación de la soldadura y la reparación. Sabemos que la conductividad térmica del cobre es muy alta, por lo que, ya sea que se trate de soldadura manual o soldadura de reflujo, la superficie del cobre conducirá el calor rápidamente durante la soldadura, lo que resulta en la pérdida de temperatura, como el soldador, que tiene un impacto en la soldadura, por lo que el diseño lo más lejos posible de usar "almohadilla de patrones cruzados" para reducir la disipación y facilitar la soldadura.
D), Requisitos ambientales especiales:
En algunos entornos especiales, como alta temperatura, alta humedad, entorno corrosivo, la lámina de cobre puede dañarse o corroerse, lo que afecta el rendimiento y la confiabilidad de la placa PCB. En este caso, es necesario elegir el material y el tratamiento apropiados de acuerdo con los requisitos ambientales específicos, en lugar de el cobre en exceso.
E), nivel especial del tablero:
Para la placa de circuito flexible, la placa combinada rígida y flexible y otras capas especiales de la placa, es necesario colocar el diseño de cobre de acuerdo con los requisitos específicos y las especificaciones de diseño, para evitar el problema de la capa flexible o la capa combinada rígida y flexible causada por la colocación excesiva de cobre.
Para resumir, en el diseño de PCB, es necesario elegir entre cobre y no opopper de acuerdo con los requisitos de circuito específicos, los requisitos ambientales y los escenarios de aplicación especial.