בתהליך תכנון PCB, חלק מהמהנדסים לא רוצים להניח נחושת על כל פני השכבה התחתונה כדי לחסוך זמן. האם זה נכון? האם ה-PCB חייב להיות מצופה נחושת?
קודם כל, עלינו להיות ברורים: ציפוי הנחושת התחתון מועיל והכרחי עבור ה-PCB, אך ציפוי הנחושת על הלוח כולו חייב לעמוד בתנאים מסוימים.
היתרונות של ציפוי נחושת תחתון
1. מנקודת המבט של EMC, כל פני השכבה התחתונה מכוסים בנחושת, המספקת הגנה נוספת על מיגון ודיכוי רעשים עבור האות הפנימי והאות הפנימי. במקביל, יש לו גם הגנת מיגון מסוימת עבור הציוד והאותות הבסיסיים.
2. מנקודת המבט של פיזור חום, עקב העלייה הנוכחית בצפיפות לוח ה-PCB, גם השבב הראשי של BGA צריך לשקול יותר ויותר בעיות של פיזור חום. כל לוח המעגלים מקורקע בנחושת כדי לשפר את יכולת פיזור החום של ה-PCB.
3. מנקודת מבט של תהליך, הלוח כולו מקורקע בנחושת כדי להפוך את לוח ה-PCB לפזר שווה. יש להימנע מכיפוף ועיוות PCB במהלך עיבוד ולחיצה של PCB. יחד עם זאת, הלחץ הנגרם מהלחמת PCB reflow לא ייגרם על ידי רדיד הנחושת הלא אחיד. עיוות PCB.
תזכורת: עבור לוחות דו-שכבתיים, נדרש ציפוי נחושת
מצד אחד, מכיוון שללוח הדו-שכבתי אין מישור התייחסות שלם, הקרקע המרוצפת יכולה לספק נתיב חזרה, ויכולה לשמש גם כהתייחסות קו-מפלרית להשגת מטרת השליטה בעכבה. בדרך כלל נוכל לשים את מישור ההארקה על השכבה התחתונה, ולאחר מכן לשים את הרכיבים העיקריים ואת קווי החשמל וקווי האות על השכבה העליונה. עבור מעגלים עם עכבה גבוהה, מעגלים אנלוגיים (מעגלי המרה אנלוגיים לדיגיטליים, מעגלי המרת כוח במצב מתג), ציפוי נחושת הוא הרגל טוב.
תנאים לציפוי נחושת בתחתית
למרות ששכבת הנחושת התחתונה מתאימה מאוד ל-PCB, היא עדיין צריכה לעמוד בתנאים מסוימים:
1. להניח כמה שיותר בו זמנית, לא לכסות בבת אחת, למנוע מעור הנחושת להיסדק ולהוסיף חורים מבעד לשכבת הקרקע של אזור הנחושת.
סיבה: שכבת הנחושת על שכבת השטח חייבת להישבר ולהרוס על ידי הרכיבים וקווי האות בשכבת השטח. אם רדיד הנחושת מקורקע בצורה גרועה (במיוחד רדיד הנחושת הדק והארוך נשבר), הוא יהפוך לאנטנה ויגרום לבעיות EMI.
2. שקול את האיזון התרמי של חבילות קטנות, במיוחד חבילות קטנות, כגון 0402 0603, כדי למנוע השפעות מונומנטליות.
סיבה: אם כל לוח המעגלים מצופה נחושת, הנחושת של פיני הרכיבים תחובר לחלוטין לנחושת, מה שיגרום להתפזרות החום מהר מדי, מה שיגרום לקשיים בהלחמה ועיבוד מחדש.
3. ההארקה של כל לוח מעגל ה-PCB היא רצוי הארקה רציפה. יש לשלוט על המרחק מהקרקע לאות כדי למנוע אי-רציפות בעכבה של קו ההולכה.
סיבה: יריעת הנחושת קרובה מדי לקרקע תשנה את העכבה של קו התמסורת המיקרו-סטריפ, וליריעת הנחושת הלא רציפה תהיה גם השפעה שלילית על אי המשכיות העכבה של קו ההולכה.
4. כמה מקרים מיוחדים תלויים בתרחיש היישום. עיצוב PCB לא צריך להיות עיצוב מוחלט, אלא יש לשקול ולשלב עם תיאוריות שונות.
סיבה: בנוסף לאותות רגישים שצריכים להיות מוארקים, אם יש הרבה קווי אות ורכיבים במהירות גבוהה, ייווצרו מספר רב של הפסקות נחושת קטנות וארוכות, ותעלות החיווט הדוקות. יש צורך להימנע כמה שיותר חורי נחושת על פני השטח כדי להתחבר לשכבת הקרקע. שכבת פני השטח יכולה להיות אחרת מאשר נחושת.