ในการออกแบบ PCB เรามักสงสัยว่าควรเคลือบพื้นผิวของ PCB ด้วยทองแดงหรือไม่ จริงๆ แล้ว ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ก่อนอื่น เราต้องทำความเข้าใจข้อดีและข้อเสียของทองแดงที่เคลือบบนพื้นผิว
ก่อนอื่นมาดูประโยชน์ของการเคลือบทองแดงกันก่อน:
1. พื้นผิวทองแดงสามารถให้การป้องกันเพิ่มเติมและการลดสัญญาณรบกวนสำหรับสัญญาณภายใน
2. สามารถปรับปรุงความสามารถในการระบายความร้อนของ PCB ได้
3. ในกระบวนการผลิต PCB ให้ประหยัดปริมาณสารกัดกร่อน
4. หลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวของ PCB ที่เกิดจากความเครียดจากการรีโฟลว์ของ PCB ที่เกิดจากความไม่สมดุลของแผ่นทองแดง
การเคลือบผิวทองแดงที่สอดคล้องกันยังมีข้อเสียดังต่อไปนี้:
1. ระนาบด้านนอกที่เคลือบทองแดงจะถูกแยกจากกันโดยส่วนประกอบพื้นผิวและเส้นสัญญาณที่กระจัดกระจาย หากมีแผ่นทองแดงที่ต่อสายดินไม่ดี (โดยเฉพาะแผ่นทองแดงที่หักยาวและบาง) ก็จะกลายเป็นเสาอากาศ ส่งผลให้เกิดปัญหา EMI
สำหรับผิวทองแดงประเภทนี้เราสามารถเจาะลึกฟังก์ชั่นของซอฟต์แวร์ได้เช่นกัน
2. หากพินส่วนประกอบถูกเคลือบด้วยทองแดงและเชื่อมต่ออย่างเต็มที่ จะทำให้สูญเสียความร้อนเร็วเกินไป ส่งผลให้เกิดความยากลำบากในการเชื่อมและการเชื่อมซ่อมแซม ดังนั้นเราจึงมักใช้การเชื่อมขวางแบบวางทองแดงสำหรับส่วนประกอบแพทช์
ดังนั้นการวิเคราะห์ว่าพื้นผิวนั้นเคลือบด้วยทองแดงหรือไม่ได้ผลดังนี้
1. การออกแบบ PCB สำหรับบอร์ดสองชั้น การเคลือบทองแดงมีความจำเป็นมาก โดยทั่วไปจะอยู่ที่ชั้นล่าง ชั้นบนสุดของอุปกรณ์หลัก และเดินสายไฟและสายสัญญาณ
2. สำหรับวงจรความต้านทานสูง วงจรอะนาล็อก (วงจรแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล วงจรแปลงแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโหมด) การเคลือบทองแดงถือเป็นแนวทางที่ดี
3. สำหรับวงจรดิจิทัลความเร็วสูงแบบหลายชั้นพร้อมแหล่งจ่ายไฟและระนาบกราวด์ที่สมบูรณ์ โปรดทราบว่านี่หมายถึงวงจรดิจิทัลความเร็วสูง และการเคลือบทองแดงในชั้นนอกจะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์มากนัก
4. สำหรับการใช้งานของแผงวงจรดิจิตอลหลายชั้น ชั้นในมีแหล่งจ่ายไฟที่สมบูรณ์ ระนาบกราวด์ การเคลือบทองแดงที่พื้นผิวไม่สามารถลดครอสทอล์คได้อย่างมาก แต่หากอยู่ใกล้ทองแดงมากเกินไป อิมพีแดนซ์ของสายส่งไมโครสตริปก็จะเปลี่ยนไป และทองแดงไม่ต่อเนื่องยังส่งผลกระทบเชิงลบต่อความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ของสายส่งอีกด้วย
5. สำหรับบอร์ดหลายชั้น ซึ่งระยะห่างระหว่างเส้นไมโครสตริปและระนาบอ้างอิงน้อยกว่า 10 มิล เส้นทางกลับของสัญญาณจะถูกเลือกโดยตรงไปยังระนาบอ้างอิงที่อยู่ใต้เส้นสัญญาณ แทนที่จะเป็นแผ่นทองแดงโดยรอบ เนื่องจากมีอิมพีแดนซ์ต่ำกว่า สำหรับแผ่นสองชั้นที่มีระยะห่างระหว่างเส้นสัญญาณและระนาบอ้างอิง 60 มิล การหุ้มทองแดงทั้งหมดตลอดเส้นทางของเส้นสัญญาณทั้งหมดจะช่วยลดสัญญาณรบกวนได้อย่างมาก
6. สำหรับบอร์ดหลายชั้น หากมีอุปกรณ์พื้นผิวและสายไฟมากขึ้น อย่าใช้ทองแดงเพื่อหลีกเลี่ยงทองแดงที่แตกหักมากเกินไป หากส่วนประกอบพื้นผิวและสัญญาณความเร็วสูงมีน้อย บอร์ดจะค่อนข้างว่างเปล่า เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการประมวลผล PCB คุณสามารถเลือกวางทองแดงบนพื้นผิวได้ แต่ควรใส่ใจกับการออกแบบ PCB ระหว่างทองแดงและสายสัญญาณความเร็วสูงอย่างน้อย 4W ขึ้นไป เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของสายสัญญาณ