Por que tantos designers de PCB escolhem colocar cobre?

Depois que todo o conteúdo do design do PCB é projetado, ele geralmente realiza a etapa principal da última etapa - colocando cobre.

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Então, por que fazer o cobre posicionado no final? Você não pode simplesmente deitar isso?

Para a PCB, o papel da pavimentação de cobre é muitos, como reduzir a impedância do solo e melhorar a capacidade anti-interferência; Conectado ao fio terra, reduza a área do loop; E ajude com o resfriamento, e assim por diante.

1, o cobre pode reduzir a impedância do solo, além de fornecer proteção de blindagem e supressão de ruído.

Existem muitas correntes de pulso de pico nos circuitos digitais, por isso é mais necessário reduzir a impedância do solo. A colocação de cobre é um método comum para reduzir a impedância do solo.

O cobre pode reduzir a resistência do fio do solo, aumentando a área de seção transversal condutora do fio do solo. Ou diminuir o comprimento do fio do solo, reduzir a indutância do fio do solo e, assim, reduza a impedância do fio do solo; Você também pode controlar a capacitância do fio do solo, para que o valor da capacitância do fio do solo seja adequadamente aumentado, para melhorar a condutividade elétrica do fio do solo e reduzir a impedância do fio do solo.

Uma grande área de cobre terrestre ou de energia também pode desempenhar um papel de blindagem, ajudando a reduzir a interferência eletromagnética, melhorar a capacidade anti-interferência do circuito e atender aos requisitos da EMC.

Além disso, para circuitos de alta frequência, a pavimentação de cobre fornece um caminho de retorno completo para sinais digitais de alta frequência, reduzindo a fiação da rede DC, melhorando assim a estabilidade e a confiabilidade da transmissão de sinal.

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2, depositar cobre pode melhorar a capacidade de dissipação de calor da PCB

Além de reduzir a impedância do solo no design da PCB, o cobre também pode ser usado para dissipação de calor.

Como todos sabemos, o metal é fácil de conduzir o material de eletricidade e condução de calor; portanto, se o PCB for pavimentado com cobre, a lacuna na placa e outras áreas em branco possui mais componentes de metal, a área da superfície de dissipação de calor aumenta, para que seja fácil dissipar o calor da placa de PCB como um todo.

A colocação de cobre também ajuda a distribuir o calor uniformemente, impedindo a criação de áreas quentes localmente. Ao distribuir uniformemente o calor para toda a placa da PCB, a concentração local de calor pode ser reduzida, o gradiente de temperatura da fonte de calor pode ser reduzido e a eficiência da dissipação de calor pode ser melhorada.

Portanto, no design da PCB, a coleta de cobre pode ser usada para dissipação de calor das seguintes maneiras:

Projeto Áreas de dissipação de calor: De acordo com a distribuição da fonte de calor na placa da PCB, projete razoavelmente áreas de dissipação de calor e coloque a folha de cobre suficiente nessas áreas para aumentar a área da superfície de dissipação de calor e o caminho da condutividade térmica.

Aumente a espessura da folha de cobre: ​​Aumentar a espessura da folha de cobre na área de dissipação de calor pode aumentar o caminho da condutividade térmica e melhorar a eficiência da dissipação de calor.

Projeto Dissipação de calor através de orifícios: Projete a dissipação de calor através de orifícios na área de dissipação de calor e transfira calor para o outro lado da placa PCB através dos orifícios para aumentar o caminho de dissipação de calor e melhorar a eficiência da dissipação de calor.

Adicione o dissipador de calor: Adicione o dissipador de calor na área de dissipação de calor, transfira o calor para o dissipador de calor e dissipe o calor através da convecção natural ou do dissipador de calor do ventilador para melhorar a eficiência da dissipação de calor.

3, a coleta de cobre pode reduzir a deformação e melhorar a qualidade de fabricação de PCBs

A pavimentação de cobre pode ajudar a garantir a uniformidade da eletroplicar, reduzir a deformação da placa durante o processo de laminação, especialmente para PCB de dupla face ou de várias camadas e melhorar a qualidade de fabricação da PCB.

Se a distribuição da folha de cobre em algumas áreas for demais, e a distribuição em algumas áreas for muito pouco, isso levará à distribuição desigual de toda a placa, e o cobre poderá reduzir efetivamente essa lacuna.

4, para atender às necessidades de instalação de dispositivos especiais.

Para alguns dispositivos especiais, como dispositivos que requerem requisitos de instalação ou instalação especiais, o posto de cobre pode fornecer pontos de conexão adicionais e suportes fixos, aumentando a estabilidade e a confiabilidade do dispositivo.

Portanto, com base nas vantagens acima, na maioria dos casos, os designers eletrônicos colocarão o cobre na placa PCB.

No entanto, colocar cobre não é uma parte necessária do design da PCB.

Em alguns casos, a coleta de cobre pode não ser apropriada ou viável. Aqui estão alguns casos em que o cobre não deve se espalhar:

A), linha de sinal de alta frequência:

Para linhas de sinal de alta frequência, a colocação de cobre pode introduzir capacitores e indutores adicionais, afetando o desempenho da transmissão do sinal. Nos circuitos de alta frequência, geralmente é necessário controlar o modo de fiação do fio do solo e reduzir o caminho de retorno do fio do solo, em vez de cobre demais.

Por exemplo, a coleta de cobre pode afetar parte do sinal da antena. Deitar o cobre na área ao redor da antena é fácil de causar o sinal coletado pelo sinal fraco para receber interferência relativamente grande. O sinal da antena é muito rigoroso na configuração do parâmetro do circuito do amplificador, e a impedância de colocar o cobre afetará o desempenho do circuito do amplificador. Portanto, a área ao redor da seção da antena geralmente não é coberta com cobre.

B), placa de circuito de alta densidade:

Para placas de circuito de alta densidade, a colocação excessiva de cobre pode levar a curtos circuitos ou problemas no solo entre as linhas, afetando a operação normal do circuito. Ao projetar placas de circuito de alta densidade, é necessário projetar cuidadosamente a estrutura de cobre para garantir que haja espaçamento e isolamento suficientes entre as linhas para evitar problemas.

C), dissipação de calor muito rápido, dificuldades de soldagem:

Se o pino do componente estiver totalmente coberto com cobre, poderá causar dissipação de calor excessiva, o que dificulta a remoção de soldagem e reparo. Sabemos que a condutividade térmica do cobre é muito alta; portanto, seja soldagem manual ou soldagem de refluxo, a superfície do cobre conduzirá o calor rapidamente durante a soldagem, resultando na perda de temperatura como o ferro de solda, o que tem um impacto na soldagem, de modo que o projeto o máximo possível para usar "padrões cruzados" para reduzir a dissipação de calor e facilitar a soldagem.

D), requisitos ambientais especiais:

Em alguns ambientes especiais, como alta temperatura, alta umidade, ambiente corrosivo, folha de cobre pode ser danificada ou corroída, afetando assim o desempenho e a confiabilidade da placa PCB. Nesse caso, é necessário escolher o material e o tratamento apropriados de acordo com os requisitos ambientais específicos, em vez de cobre demais.

E), nível especial do conselho:

Para a placa de circuito flexível, placa combinada rígida e flexível e outras camadas especiais da placa, é necessário colocar o projeto de cobre de acordo com os requisitos específicos e as especificações de projeto, para evitar o problema da camada flexível ou uma camada combinada rígida e flexível causada por uma colocação excessiva de cobre.

Para resumir, no design da PCB, é necessário escolher entre cobre e não cobre de acordo com requisitos específicos de circuito, requisitos ambientais e cenários de aplicação especiais.