Despois de todo o contido de deseño do PCB, normalmente leva a cabo o paso clave do último paso: colocar cobre.
Entón, por que facer o cobre colocado ao final? Non podes só deitalo?
Para o PCB, o papel da pavimentación de cobre é moitos, como reducir a impedancia do chan e mellorar a capacidade anti-interferencia; Conectado co fío de terra, reduce a zona de bucle; E axuda co arrefriamento, etc.
1, o cobre pode reducir a impedancia do chan, así como proporcionar protección de blindaje e supresión de ruído.
Hai moitas correntes de pulso de pico nos circuítos dixitais, polo que é máis necesario reducir a impedancia no chan. A colocación de cobre é un método común para reducir a impedancia do chan.
O cobre pode reducir a resistencia do fío moído aumentando a área transversal condutora de fío do chan. Ou acurtar a lonxitude do fío do chan, reducir a inductancia do fío do chan e reducir así a impedancia do fío do chan; Tamén pode controlar a capacitancia do fío de terra, de xeito que o valor de capacitancia do fío de terra aumenta adecuadamente, para mellorar a condutividade eléctrica do fío do chan e reducir a impedancia do fío do chan.
Unha gran área de terra ou cobre de enerxía tamén pode desempeñar un papel de blindaje, axudando a reducir a interferencia electromagnética, mellorar a capacidade anti-interferencia do circuíto e cumprir os requisitos da EMC.
Ademais, para circuítos de alta frecuencia, a pavimentación de cobre proporciona un camiño de retorno completo para sinais dixitais de alta frecuencia, reducindo o cableado da rede de corrente continua, mellorando así a estabilidade e a fiabilidade da transmisión do sinal.
2, colocar cobre pode mellorar a capacidade de disipación de calor do PCB
Ademais de reducir a impedancia terrestre no deseño de PCB, o cobre tamén se pode usar para a disipación de calor.
Como todos sabemos, o metal é fácil de realizar material de electricidade e condución de calor, polo que se o PCB está pavimentado con cobre, a brecha no taboleiro e outras zonas en branco ten máis compoñentes metálicos, aumenta a superficie da disipación da calor, polo que é fácil disipar a calor do taboleiro PCB no seu conxunto.
Colocar cobre tamén axuda a distribuír a calor uniformemente, evitando a creación de zonas quentes localmente. Ao distribuír uniformemente a calor a toda a placa PCB, pódese reducir a concentración de calor local, pódese reducir o gradiente de temperatura da fonte de calor e pode mellorarse a eficiencia da disipación da calor.
Polo tanto, no deseño de PCB, pódese usar cobre para a disipación de calor nos seguintes xeitos:
Deseña áreas de disipación de calor: segundo a distribución da fonte de calor na placa PCB, deseña razoablemente as áreas de disipación de calor e coloca o papel de cobre suficiente nestas áreas para aumentar a superficie de disipación de calor e a vía de condutividade térmica.
Aumentar o grosor da folla de cobre: aumentar o grosor da lámina de cobre na área de disipación de calor pode aumentar a vía de condutividade térmica e mellorar a eficiencia da disipación da calor.
Deseña a disipación de calor a través de buracos: deseñar a disipación de calor a través de buracos na área de disipación de calor e transferir calor ao outro lado da placa PCB a través dos buracos para aumentar a vía de disipación da calor e mellorar a eficiencia da disipación da calor.
Engade o disipador de calor: engade o disipador de calor na área de disipación de calor, transfira a calor ao disipador de calor e logo disipa a calor mediante convección natural ou o disipador de calor dos ventiladores para mellorar a eficiencia da disipación da calor.
3, o cobre posta pode reducir a deformación e mellorar a calidade da fabricación de PCB
A pavimentación de cobre pode axudar a garantir a uniformidade da variedade, reducir a deformación da placa durante o proceso de laminación, especialmente para PCB de dobre cara ou de varias capas e mellorar a calidade de fabricación do PCB.
Se a distribución de láminas de cobre nalgunhas áreas é demasiado, e a distribución nalgunhas áreas é demasiado pequena, levará á distribución desigual de todo o taboleiro e o cobre pode reducir efectivamente esta brecha.
4, para satisfacer as necesidades de instalación de dispositivos especiais.
Para algúns dispositivos especiais, como os dispositivos que requiren a terra ou os requisitos especiais de instalación, a colocación de cobre pode proporcionar puntos de conexión adicionais e soportes fixos, aumentando a estabilidade e a fiabilidade do dispositivo.
Polo tanto, en función das vantaxes anteriores, na maioría dos casos, os deseñadores electrónicos colocarán cobre na tarxeta PCB.
Non obstante, a colocación de cobre non é unha parte necesaria do deseño de PCB.
Nalgúns casos, a colocación de cobre pode non ser adecuada ou factible. Aquí tes algúns casos nos que non se debe difundir cobre:
A), liña de sinal de alta frecuencia:
Para as liñas de sinal de alta frecuencia, a colocación de cobre pode introducir condensadores e indutores adicionais, afectando o rendemento de transmisión do sinal. Nos circuítos de alta frecuencia, normalmente é necesario controlar o modo de cableado do fío do chan e reducir a ruta de retorno do fío do chan, en lugar de cobre excesivamente.
Por exemplo, a colocación de cobre pode afectar parte do sinal da antena. Colocar cobre na zona arredor da antena é fácil de provocar o sinal recollido por un sinal débil para recibir interferencias relativamente grandes. O sinal da antena é moi estrito para a configuración do parámetro do circuíto do amplificador e a impedancia do cobre de colocación afectará ao rendemento do circuíto do amplificador. Polo tanto, a área arredor da sección da antena normalmente non está cuberta de cobre.
B), placa de circuíto de alta densidade:
Para placas de circuíto de alta densidade, a colocación excesiva de cobre pode levar a circuítos curtos ou problemas de terra entre liñas, afectando o funcionamento normal do circuíto. Ao deseñar placas de circuíto de alta densidade, é necesario deseñar coidadosamente a estrutura de cobre para garantir que haxa espazos e illamento suficientes entre as liñas para evitar problemas.
C), disipación de calor demasiado rápido, dificultades de soldadura:
Se o pasador do compoñente está completamente cuberto de cobre, pode causar unha disipación excesiva de calor, o que dificulta a eliminación de soldadura e reparación. Sabemos que a condutividade térmica do cobre é moi alta, polo que se se trata de soldadura manual ou soldadura de reflow, a superficie do cobre realizará calor rapidamente durante a soldadura, obtendo a perda de temperatura como o ferro de soldadura, que ten un impacto na soldadura, polo que o máis posible para usar "almofada cruzada" para reducir a disipación de calor e a facilización.
D), requisitos ambientais especiais:
Nalgúns ambientes especiais, como a alta temperatura, a alta humidade, o ambiente corrosivo, a folla de cobre pode ser danada ou corroída, afectando así o rendemento e a fiabilidade da placa PCB. Neste caso, é necesario escoller o material e o tratamento adecuados segundo os requisitos ambientais específicos, en lugar de cobre excesivamente.
E), nivel especial do consello:
Para a placa de circuíto flexible, a placa combinada ríxida e flexible e outras capas especiais do taboleiro, é necesario establecer un deseño de cobre segundo os requisitos específicos e as especificacións de deseño, para evitar o problema dunha capa flexible ou unha capa combinada ríxida e flexible causada por un exceso de cobre.
Para resumir, no deseño de PCB, é necesario escoller entre cobre e non cobre segundo os requisitos específicos do circuíto, os requisitos ambientais e os escenarios especiais de aplicación.