Bakırı PCB'ye uygulamanın iyi bir yolu

Bakır kaplama PCB tasarımının önemli bir parçasıdır. İster yerli PCB tasarım yazılımı ister yabancı Protel olsun, PowerPCB akıllı bakır kaplama fonksiyonu sağlıyor, peki bakırı nasıl uygulayabiliriz?

 

 

 

Bakır dökümü olarak adlandırılan işlem, PCB üzerindeki kullanılmayan alanın referans yüzeyi olarak kullanılması ve daha sonra katı bakırla doldurulmasıdır. Bu bakır alanlara bakır dolgusu da denir. Bakır kaplamanın önemi, topraklama kablosunun empedansını azaltmak ve parazit önleme özelliğini geliştirmektir; voltaj düşüşünü azaltın ve güç kaynağının verimliliğini artırın; topraklama kablosuyla bağlantı yapılması da döngü alanını azaltabilir.

PCB'yi lehimleme sırasında mümkün olduğu kadar bozulmadan hale getirmek için çoğu PCB üreticisi, PCB tasarımcılarının PCB'nin açık alanlarını bakır veya ızgara benzeri topraklama kablolarıyla doldurmasını da ister. Bakır kaplamanın yanlış kullanılması halinde kazancın kaybına değmeyecektir. Bakır kaplamanın "dezavantajlarından çok avantajı" mı yoksa "avantajından çok zararı mı var"?

Herkes, baskılı devre kartı kablolarının dağıtılmış kapasitansının yüksek frekanslarda çalışacağını bilir. Uzunluk, gürültü frekansının karşılık gelen dalga boyunun 1/20'sinden büyük olduğunda, bir anten etkisi meydana gelecek ve kablolama yoluyla gürültü yayılacaktır. PCB'de zayıf topraklanmış bir bakır dökümü varsa, bakır dökümü bir gürültü yayma aracı haline gelir. Bu nedenle yüksek frekanslı bir devrede topraklama kablosunun toprağa bağlı olduğunu düşünmeyin. Bu "topraklama kablosudur" ve λ/20'den az olmalıdır. Çok katmanlı kartın zemin düzlemi ile kablolarda "iyi zemine" delikler açın. Bakır kaplama uygun şekilde kullanılırsa, bakır kaplama yalnızca akımı arttırmakla kalmaz, aynı zamanda paraziti koruma gibi ikili bir role de sahip olur.

Bakır kaplama için genel olarak geniş alanlı bakır kaplama ve ızgara bakır olmak üzere iki temel yöntem vardır. Geniş alanlı bakır kaplamanın ızgara bakır kaplamadan daha iyi olup olmadığı sıklıkla sorulur. Genelleme yapmak iyi değil. Neden? Geniş alanlı bakır kaplama, akımı artırma ve koruma gibi ikili işlevlere sahiptir. Bununla birlikte, dalga lehimleme için geniş alanlı bakır kaplama kullanılırsa, kart kalkabilir ve hatta kabarcıklar oluşabilir. Bu nedenle, geniş alanlı bakır kaplama için, bakır folyonun kabarmasını hafifletmek amacıyla genellikle birkaç oluk açılır. Saf bakır kaplı ızgara esas olarak ekranlama için kullanılır ve akımı artırmanın etkisi azalır. Isı dağıtımı açısından bakıldığında ızgara iyidir (bakırın ısıtma yüzeyini azaltır) ve elektromanyetik korumada belirli bir rol oynar. Ancak ızgaranın kademeli yönlerdeki izlerden oluştuğunu da belirtmek gerekir. Devre için, iz genişliğinin devre kartının çalışma frekansına karşılık gelen bir "elektriksel uzunluğa" sahip olduğunu biliyoruz (gerçek boyut şuna bölünür: Çalışma frekansına karşılık gelen dijital frekans mevcuttur, ayrıntılar için ilgili kitaplara bakın) ). Çalışma frekansı çok yüksek olmadığında ızgara çizgilerinin yan etkileri belirgin olmayabilir. Elektrik uzunluğu çalışma frekansıyla eşleştiğinde durum çok kötü olacaktır. Devrenin hiç düzgün çalışmadığı, sistemin çalışmasına müdahale eden sinyallerin her yere iletildiği tespit edildi. O yüzden grid kullanan meslektaşlarıma önerim, tasarlanan devre kartının çalışma koşullarına göre seçim yapmaları, tek bir şeye takılıp kalmamaları. Bu nedenle, yüksek frekanslı devreler, parazit önleyici çok amaçlı ızgaralara yönelik yüksek gereksinimlere sahiptir ve düşük frekanslı devreler, büyük akımlı devreler vb. yaygın olarak kullanılır ve tamamen bakırdır.

 

Bakır dökümünde bakır dökümünde istenilen etkiyi elde edebilmek için aşağıdaki hususlara dikkat etmemiz gerekmektedir:

1. PCB'de, PCB kartının konumuna göre SGND, AGND, GND vb. gibi birçok topraklama varsa, bakırın bağımsız olarak dökülmesi için ana "toprak" referans olarak kullanılmalıdır. Dijital toprak ve analog toprak bakır dökümünden ayrılır. Aynı zamanda, bakır dökülmeden önce, ilk önce karşılık gelen güç bağlantısını kalınlaştırın: 5.0V, 3.3V, vb. Bu şekilde, farklı şekillerde birden fazla çokgen yapı oluşturulur.

2. Farklı topraklara tek noktalı bağlantı için yöntem, 0 ohm dirençler, manyetik boncuklar veya endüktans aracılığıyla bağlantı kurmaktır;

3. Kristal osilatörün yanında bakır kaplı. Devredeki kristal osilatör, yüksek frekanslı bir emisyon kaynağıdır. Yöntem, kristal osilatörün bakır kaplı ile çevrelenmesi ve ardından kristal osilatörün kabuğunun ayrı ayrı topraklanmasıdır.

4. Ada (ölü bölge) sorununun çok büyük olduğunu düşünüyorsanız üzerinden bir zemin tanımlayıp eklemek çok fazla bir maliyet yaratmayacaktır.

5. Kablolamanın başlangıcında topraklama kablosuna da aynı şekilde davranılmalıdır. Kablolama yapılırken topraklama kablosu iyi yönlendirilmelidir. Toprak pini via eklenerek eklenemez. Bu etki çok kötü.

6. Tahtanın keskin köşelerinin (<=180 derece) olmaması en iyisidir, çünkü elektromanyetik açıdan bakıldığında bu bir verici anten oluşturur! Büyük ya da küçük fark etmez, başka yerlere her zaman bir etki olacaktır. Yayın kenarını kullanmanızı öneririm.

7. Çok katmanlı levhanın orta katmanının açık alanına bakır dökmeyin. Çünkü bu bakırı "iyi zemin" haline getirmek sizin için zor

8. Ekipmanın içindeki metal radyatörler, metal takviye şeritleri vb. gibi metallerin "iyi topraklanmış" olması gerekir.

9. Üç terminalli regülatörün ısı dağıtma metal bloğu iyi bir şekilde topraklanmalıdır. Kristal osilatörün yakınındaki toprak izolasyon şeridi iyi bir şekilde topraklanmalıdır. Kısacası: PCB üzerindeki bakırın topraklama sorunu ele alınırsa, kesinlikle "artıları dezavantajlarından ağır basmaktadır". Sinyal hattının dönüş alanını azaltabilir ve sinyalin dışarıya elektromanyetik girişimini azaltabilir.