PCB に銅を適用する良い方法

銅コーティングは PCB 設計の重要な部分です。国内の PCB 設計ソフトウェアであっても、海外の Protel であっても、PowerPCB はインテリジェントな銅コーティング機能を提供します。では、どうすれば銅を適用できるでしょうか?

 

 

 

いわゆる銅の流し込みとは、PCB 上の未使用のスペースを基準面として使用し、そこに固体の銅を充填することです。これらの銅領域は銅充填とも呼ばれます。銅コーティングの重要性は、アース線のインピーダンスを低減し、耐干渉能力を向上させることです。電圧降下を低減し、電源の効率を向上させます。アース線と接続することでループ面積を減らすこともできます。

はんだ付け中に PCB の歪みをできるだけなくすために、ほとんどの PCB メーカーは PCB 設計者に、PCB の空き領域を銅線またはグリッド状のアース線で埋めることも要求しています。銅コーティングが不適切に扱われると、利益は損失に見合う価値がありません。銅メッキは「デメリットよりもメリットが大きい」のか、それとも「メリットよりも害が大きい」のか?

プリント基板配線の分布容量が高周波で作用することは誰もが知っています。その長さがノイズ周波数の対応する波長の1/20を超えると、アンテナ効果が発生し、配線を通じてノイズが放射されます。 PCB 内に銅の接地が不十分な場合、銅の注入はノイズ伝播ツールになります。したがって、高周波回路ではアース線が大地に接続されているとは考えないでください。これは「アース線」であり、λ/20 未満でなければなりません。配線に穴を開けて、多層基板のグランドプレーンを「良好なグランド」にします。銅コーティングが適切に扱われていれば、銅コーティングは電流を増加させるだけでなく、干渉をシールドするという二重の役割も果たします。

銅コーティングには通常、大面積銅コーティングとグリッド銅という 2 つの基本的な方法があります。大面積銅コーティングがグリッド銅コーティングより優れているかどうかよく質問されます。一般化するのは良くありません。なぜ?大面積の銅コーティングには、電流の増加とシールドの二重の機能があります。ただし、大面積の銅コーティングをウェーブはんだ付けに使用すると、基板が浮き上がり、さらには膨れが発生する可能性があります。したがって、大面積の銅コーティングの場合、銅箔の膨れを軽減するためにいくつかの溝が開けられるのが一般的です。純銅被覆グリッドは主にシールドに使用され、電流増加の影響は軽減されます。放熱の観点から見ると、グリッドは優れており (銅の加熱面が減少します)、電磁シールドにおいて一定の役割を果たします。ただし、グリッドは互い違いの方向のトレースで構成されていることに注意してください。回路の場合、トレースの幅は回路基板の動作周波数に対応する「電気長」を持つことがわかっています (実際のサイズをで割った値です。動作周波数に対応するデジタル周波数が利用可能です。詳細については、関連書籍を参照してください) )。動作周波数がそれほど高くない場合、グリッド線の副作用は明らかではない可能性があります。電気の長さが動作周波数と一致すると、非常に悪くなります。回路がまったく正常に動作しておらず、システムの動作を妨げる信号があらゆる場所に送信されていることが判明しました。したがって、グリッドを使用している同僚への私の提案は、1 つのことに固執せず、設計された回路基板の動作条件に応じて選択することです。したがって、高周波回路では干渉防止のための多目的グリッドに対する要求が高く、低周波回路、大電流回路などでは一般的に完全銅が使用されます。

 

銅注入で銅注入の望ましい効果を達成するには、次の問題に注意する必要があります。

1. PCB 基板の位置に応じて、PCB に SGND、AGND、GND などの多くのグランドがある場合、メインの「グランド」を基準として独立して銅を流し込む必要があります。デジタル グランドとアナログ グランドは銅線から分離されています。同時に、銅を注入する前に、最初に対応する電源接続を太くします: 5.0 V、3.3 V など。このようにして、異なる形状の複数の多角形の構造が形成されます。

2. 異なるアースへの単一点接続の場合、0 オームの抵抗、磁気ビーズ、またはインダクタンスを介して接続する方法です。

3. 水晶発振器付近の銅被覆。回路内の水晶発振器は高周波の放射源です。水晶振動子の周囲を銅被覆で囲み、水晶振動子のシェルを別途接地する方法です。

4. アイランド (デッド ゾーン) の問題が大きすぎると思われる場合は、グランド ビアを定義して追加するのにそれほど費用はかかりません。

5. 配線の開始時は、アース線も同様に処理してください。配線するときは、アース線を適切に配線する必要があります。ビアを追加してグランド ピンを追加することはできません。この影響は非常に悪いです。

6. 電磁気学の観点から、これは送信アンテナを構成するため、基板に鋭い角 (<=180 度) を持たないことが最善です。それが大きくても小さくても、他の場所への影響は必ずあります。円弧の端を使用することをお勧めします。

7. 多層基板の中間層の空き領域に銅を注入しないでください。この銅を「良いアース」にするのは難しいからです。

8. 金属ラジエーター、金属補強ストリップなどの機器内部の金属は、「適切に接地」されている必要があります。

9. 三端子レギュレータの放熱用金属ブロックは確実に接地してください。水晶発振器の近くの接地絶縁ストリップは適切に接地する必要があります。一言で言えば、PCB 上の銅の接地問題に対処できれば、間違いなく「メリットがデメリットを上回る」ということです。信号線のリターンエリアを縮小し、外部への信号の電磁干渉を低減します。