Kun kaikki piirilevyn suunnittelusisältö on suunniteltu, se suorittaa yleensä viimeisen vaiheen avainvaiheen - kuparin asettamisessa.
Joten miksi tehdä makaava kupari lopussa? Etkö voi vain laittaa sitä?
Piirilevylle kuparilaskujen rooli on melko paljon, kuten maan impedanssin vähentäminen ja häiriöiden vastaisen kyvyn parantaminen; Yhdistettynä maadoitusjohtoon, vähennä silmukka -aluetta; Ja auta jäähdytyksessä ja niin edelleen.
1, kupari voi vähentää maan impedanssia sekä tarjota suojasuojauksen ja melun tukahduttamisen.
Digitaalisissa piireissä on paljon piikkien pulssivirtoja, joten maanimpedanssin vähentäminen on tarpeellisempaa. Kuparin asettaminen on yleinen menetelmä maan impedanssin vähentämiseksi.
Kupari voi vähentää maadoitusjohdon resistantia lisäämällä maadoitusjohdon johtava poikkileikkauspinta-ala. Tai lyhentää maadoitusjohdon pituutta, vähennä maadoitusjohdon induktanssia ja vähennä siten maadoitusjohdon impedanssia; Voit myös hallita maadoitusjohdon kapasitanssia siten, että maadoitusjohdon kapasitanssiarvo nousee asianmukaisesti, jotta voidaan parantaa maadoitusjohdon sähkönjohtavuutta ja vähentää maadoitusjohdon impedanssia.
Suurella maa- tai sähkökuparialueella voi myös olla suojausrooli, joka auttaa vähentämään sähkömagneettisia häiriöitä, parantamaan piirin vastaista kykyä ja täyttävät EMC: n vaatimukset.
Lisäksi korkeataajuisissa piireissä kuparipäällystys tarjoaa täydellisen paluupolun korkeataajuisille digitaalisille signaaleille, vähentämällä tasavirtaverkon johdotuksia parantaen siten signaalin lähetyksen vakautta ja luotettavuutta.
2, kuparin asettaminen voi parantaa piirilevyn lämmön hajoamiskapasiteettia
Piirilevyn suunnittelun vähentämisen lisäksi kuparia voidaan käyttää myös lämmön hajoamiseen.
Kuten kaikki tiedämme, metalli on helppo suorittaa sähkön ja lämmönjohtavuusmateriaalia, joten jos piirilevy on päällystetty kuparilla, levyn rako ja muilla tyhjillä alueilla on enemmän metallikomponentteja, lämmön hajoamisen pinta -ala kasvaa, joten koko PCB -levyn lämpöä on helppo hajottaa.
Kuparin asettaminen auttaa myös jakamaan lämpöä tasaisesti, estäen paikallisesti kuumien alueiden luomisen. Jakamalla lämpöä tasaisesti koko piirilevylle, paikallista lämpöpitoisuutta voidaan vähentää, lämmönlähteen lämpötilagradientti voidaan vähentää ja lämmön hajoamisen tehokkuutta voidaan parantaa.
Siksi piirilevyn suunnittelussa kuparia voidaan käyttää lämmön hajoamiseen seuraavilla tavoilla:
Suunnittele lämmön hajoamisalueet: Piirilevyn lämmönlähteen jakautumisen mukaan kohtuudella suunnittele lämmön hajoamisalueet ja aseta näille alueille tarpeeksi kuparikalvoa lisäämään lämmön hajoamisen pinta -alaa ja lämmönjohtavuusreittiä.
Lisää kuparikalvon paksuutta: Kuparikalvon paksuuden lisääminen lämmön hajoamisalueella voi lisätä lämmönjohtavuusreittiä ja parantaa lämmön hajoamisen tehokkuutta.
Suunnittele lämmön hajoaminen reikien kautta: Suunnittele lämmön hajoaminen lämmön hajoamisalueen reikien läpi ja siirrä lämpöä piirilevyn toiselle puolelle reikien läpi lämmön hajoamispolun lisäämiseksi ja lämmön hajoamisen tehokkuuden parantamiseksi.
Lisää jäähdytyselementti: Lisää jäähdytyselementti lämmön hajoamisalueelle, siirrä lämpö jäähdytyselementtiin ja häviää sitten lämpöä luonnollisen konvektion tai tuulettimen jäähdytyselementin kautta lämmön hajoamisen tehokkuuden parantamiseksi.
3, kuparin asettaminen voi vähentää muodonmuutoksia ja parantaa piirilevyn valmistuksen laatua
Kuparipäällystys voi auttaa varmistamaan sähkösopulaation tasaisuuden, vähentämään levyn muodonmuutoksia laminointiprosessin aikana, etenkin kaksipuolisen tai monikerroksisen piirilevylle ja parantamaan piirilevyn valmistuksen laatua.
Jos kuparikalvojen jakautuminen joillakin alueilla on liikaa ja jakauma joillakin alueilla on liian vähän, se johtaa koko hallituksen epätasaiseen jakautumiseen, ja kupari voi vähentää tätä aukkoa tehokkaasti.
4, vastaamaan erityislaitteiden asennustarpeita.
Joillekin erityislaitteille, kuten laitteille, jotka vaativat maadoitus- tai erityisasennusvaatimuksia, kuparin asettaminen voi tarjota lisäyhteyspisteitä ja kiinteitä tukia, mikä parantaa laitteen vakautta ja luotettavuutta.
Siksi yllä olevien etujen perusteella useimmissa tapauksissa elektroniset suunnittelijat asettavat kuparia piirilevylle.
Kuparin asettaminen ei kuitenkaan ole välttämätön osa piirilevyn suunnittelua.
Joissakin tapauksissa kuparin asettaminen ei välttämättä ole tarkoituksenmukaista tai mahdollista. Tässä on joitain tapauksia, joissa kuparia ei pidä levittää:
A), korkeataajuussignaalilinja:
Korkean taajuuden signaalilinjojen kohdalla kuparin asettaminen voi tuoda lisäkondensaattoreita ja induktoreita, mikä vaikuttaa signaalin läpäisyn suorituskykyyn. Korkean taajuuden piireissä on yleensä tarpeen hallita maadoitusjohdon johdotustilaa ja vähentää maadoitusjohdon paluupolkua kuparin ylikuormittamisen sijasta.
Esimerkiksi kuparin asettaminen voi vaikuttaa osaan antennisignaaliin. Kuparin asettaminen antennin ympärillä olevalle alueelle on helppo aiheuttaa heikon signaalin keräämä signaali vastaanottamaan suhteellisen suuria häiriöitä. Antennisignaali on erittäin tiukka vahvistinpiirin parametrien asettamiselle, ja asettavan kuparin impedanssi vaikuttaa vahvistinpiirin suorituskykyyn. Joten antenniosan ympärillä olevaa aluetta ei yleensä peitetä kuparilla.
B), korkean tiheyden piirilevy:
Suurten tiheyden piirilevyjen kohdalla liiallinen kuparin sijoittaminen voi johtaa oikosulku- tai maa -ongelmiin linjojen välillä, mikä vaikuttaa piirin normaaliin toimintaan. Suunnitellessasi tiheyspiirilevyjä on tarpeen suunnitella kuparirakenne huolellisesti varmistaaksesi, että linjojen välinen etäisyys ja eristys on riittävästi ongelmien välttämiseksi.
C), lämmön hajoaminen liian nopeasti, hitsausvaikeudet:
Jos komponentin tappi on täysin peitetty kuparilla, se voi aiheuttaa liiallisen lämmön hajoamisen, mikä vaikeuttaa hitsauksen ja korjauksen poistamista. Tiedämme, että kuparin lämmönjohtavuus on erittäin korkea, joten riippumatta siitä, onko kyse manuaalisesta hitsauksesta tai heijastushitsauksesta, kuparin pinta johtaa lämpöä nopeasti hitsauksen aikana, mikä johtaa lämpötilan menetykseen, kuten juotosraudan, jolla on vaikutusta hitsaukseen, joten suunnitelma mahdollisimman pitkälle kuin "poikkikuviopad" vähentämään lämmön häviämistä ja helpottaa hitsausta.
D), erityiset ympäristövaatimukset:
Joissakin erityisissä ympäristöissä, kuten korkea lämpötila, korkea kosteus, syövyttävä ympäristö, kuparikalvo voi olla vaurioitunut tai syöpynyt, mikä vaikuttaa piirilevyn suorituskykyyn ja luotettavuuteen. Tässä tapauksessa on tarpeen valita asianmukainen materiaali ja käsittely erityisten ympäristövaatimusten mukaisesti kuparin ylikuormittamisen sijasta.
E), hallituksen erityistaso:
Joustavalle piirilevylle, jäykille ja joustavalle yhdistetylle levylle ja muille levyn erityiskerroksille on tarpeen asettaa kuparin suunnittelu erityisvaatimusten ja suunnittelumääritysten mukaisesti joustavan kerroksen tai jäykän ja joustavan yhdistelmäkerroksen ongelman välttämiseksi liiallisen kuparin asettamisen aiheuttaman.
Yhteenvetona voidaan todeta, että PCB-suunnittelussa on tarpeen valita kuparin ja ei-kupän välillä tietyn piiritarpeiden, ympäristövaatimusten ja erityissovellusskenaarioiden välillä.