Lớp phủ đồng là một phần quan trọng trong thiết kế PCB. Cho dù đó là phần mềm thiết kế PCB trong nước hay một số Protel nước ngoài, PowerPCB đều cung cấp chức năng phủ đồng thông minh, vậy chúng ta có thể ứng dụng đồng như thế nào?
Cái gọi là đổ đồng là sử dụng không gian chưa sử dụng trên PCB làm bề mặt tham chiếu và sau đó lấp đầy nó bằng đồng nguyên khối. Những khu vực đồng này còn được gọi là điền đồng. Ý nghĩa của lớp phủ đồng là giảm trở kháng của dây nối đất và cải thiện khả năng chống nhiễu; giảm sụt áp và nâng cao hiệu quả cung cấp điện; kết nối với dây nối đất cũng có thể làm giảm diện tích vòng lặp.
Để làm cho PCB không bị biến dạng nhất có thể trong quá trình hàn, hầu hết các nhà sản xuất PCB cũng yêu cầu các nhà thiết kế PCB lấp đầy các khu vực hở của PCB bằng dây nối đất bằng đồng hoặc dạng lưới. Nếu lớp phủ đồng được xử lý không đúng cách, cái được sẽ không bằng cái mất. Lớp phủ đồng “có lợi hơn có hại” hay “có hại hơn có lợi”?
Mọi người đều biết rằng điện dung phân tán của hệ thống dây điện của bảng mạch in sẽ hoạt động ở tần số cao. Khi độ dài lớn hơn 1/20 bước sóng tương ứng của tần số nhiễu sẽ xảy ra hiệu ứng ăng-ten và nhiễu sẽ phát ra qua hệ thống dây điện. Nếu có một lớp đồng được nối đất kém trong PCB thì lớp đồng đó sẽ trở thành một công cụ truyền tiếng ồn. Vì vậy, trong mạch điện tần số cao, đừng nghĩ rằng dây nối đất được nối đất. Đây là "dây nối đất" và phải nhỏ hơn λ/20. Đục các lỗ trên hệ thống dây điện để “nối đất tốt” bằng mặt phẳng nền của bảng nhiều lớp. Nếu lớp phủ đồng được xử lý đúng cách, lớp phủ đồng không chỉ làm tăng dòng điện mà còn có vai trò kép trong việc che chắn nhiễu.
Nhìn chung có hai phương pháp cơ bản để phủ đồng, đó là phủ đồng diện tích lớn và đồng lưới. Người ta thường hỏi liệu lớp phủ đồng diện tích lớn có tốt hơn lớp phủ đồng dạng lưới hay không. Nó không tốt để khái quát hóa. Tại sao? Lớp phủ đồng diện tích lớn có chức năng kép là tăng dòng điện và che chắn. Tuy nhiên, nếu sử dụng lớp phủ đồng diện rộng để hàn sóng, bảng có thể bị nhấc lên và thậm chí bị phồng rộp. Do đó, đối với lớp phủ đồng có diện tích lớn, một số rãnh thường được mở ra để làm giảm sự phồng rộp của lá đồng. Lưới mạ đồng nguyên chất chủ yếu được sử dụng để che chắn và giảm tác dụng tăng dòng điện. Từ góc độ tản nhiệt, lưới điện tốt (nó làm giảm bề mặt nóng lên của đồng) và đóng một vai trò nhất định trong việc che chắn điện từ. Nhưng cần chỉ ra rằng lưới bao gồm các dấu vết theo các hướng so le. Chúng ta biết rằng đối với mạch điện, độ rộng của vết có “chiều dài điện” tương ứng với tần số hoạt động của bảng mạch (kích thước thực tế được chia cho Tần số kỹ thuật số tương ứng với tần số làm việc có sẵn, xem sách liên quan để biết chi tiết ). Khi tần số làm việc không cao lắm, tác dụng phụ của đường lưới có thể không rõ ràng. Một khi chiều dài điện phù hợp với tần số làm việc thì sẽ rất tệ. Người ta phát hiện ra rằng mạch điện hoàn toàn không hoạt động bình thường và các tín hiệu cản trở hoạt động của hệ thống đang được truyền đi khắp nơi. Vì vậy đối với những đồng nghiệp sử dụng lưới, gợi ý của tôi là hãy lựa chọn theo điều kiện làm việc của bảng mạch được thiết kế, đừng bám víu vào một thứ. Vì vậy, các mạch tần số cao có yêu cầu cao đối với lưới điện đa năng về chống nhiễu, còn các mạch tần số thấp, mạch có dòng điện lớn,… được sử dụng phổ biến và hoàn thiện bằng đồng.
Chúng ta cần chú ý các vấn đề sau để đạt được hiệu quả đổ đồng như mong muốn:
1. Nếu PCB có nhiều mặt đất, chẳng hạn như SGND, AGND, GND, v.v., theo vị trí của bảng PCB, nên sử dụng "mặt đất" chính làm tài liệu tham khảo để đổ đồng độc lập. Mặt đất kỹ thuật số và mặt đất tương tự được tách ra khỏi đổ đồng. Đồng thời, trước khi đổ đồng, trước tiên hãy làm dày kết nối nguồn tương ứng: 5.0V, 3.3V, v.v., bằng cách này, nhiều đa giác có hình dạng khác nhau được hình thành cấu trúc.
2. Đối với kết nối một điểm với các điểm nối đất khác nhau, phương pháp là kết nối thông qua điện trở 0 ohm, hạt từ tính hoặc điện cảm;
3. Đồng mạ gần bộ dao động tinh thể. Bộ dao động tinh thể trong mạch là nguồn phát xạ tần số cao. Phương pháp này là bao quanh bộ dao động tinh thể bằng lớp mạ đồng, sau đó nối đất riêng biệt với vỏ của bộ dao động tinh thể.
4. Vấn đề đảo (vùng chết), nếu bạn cho rằng nó quá lớn thì việc xác định mặt bằng và thêm vào sẽ không tốn nhiều chi phí.
5. Khi bắt đầu nối dây, dây nối đất phải được xử lý như nhau. Khi đi dây, dây nối đất phải được định tuyến tốt. Không thể thêm chân nối đất bằng cách thêm vias. Hiệu ứng này rất xấu.
6. Tốt nhất không nên có các góc nhọn trên bảng (<=180 độ), vì xét từ góc độ điện từ, điều này tạo thành một ăng-ten phát sóng! Sẽ luôn có tác động đến những nơi khác, dù lớn hay nhỏ. Tôi khuyên bạn nên sử dụng cạnh của vòng cung.
7. Không đổ đồng vào khu vực hở của lớp giữa của tấm ván nhiều lớp. Vì bạn khó có thể làm được “đất tốt” đồng này
8. Kim loại bên trong thiết bị, chẳng hạn như bộ tản nhiệt bằng kim loại, dải gia cố bằng kim loại, v.v., phải được "nối đất tốt".
9. Khối kim loại tản nhiệt của bộ điều chỉnh ba cực phải được nối đất tốt. Dải cách ly mặt đất gần bộ dao động tinh thể phải được nối đất tốt. Tóm lại: nếu vấn đề nối đất của đồng trên PCB được giải quyết thì chắc chắn là “ưu nhiều hơn nhược”. Nó có thể làm giảm diện tích trở lại của đường tín hiệu và giảm nhiễu điện từ của tín hiệu ra bên ngoài.