2023-05-10
Produkcja PCB to proces budowania fizycznej płytki PCB na podstawie projektu PCB zgodnie z określonym zestawem specyfikacji.Zrozumienie specyfikacji projektowej jest bardzo ważne, ponieważ wpływa na możliwości produkcyjne, wydajność i wydajność produkcji PCB.
Jedną z ważnych specyfikacji projektowych, których należy przestrzegać, jest „zrównoważona miedź” w produkcji PCB.Spójne pokrycie miedzią musi zostać osiągnięte w każdej warstwie stosu PCB, aby uniknąć problemów elektrycznych i mechanicznych, które mogą utrudniać działanie obwodu.
Zrównoważona miedź to metoda symetrycznych ścieżek miedzianych w każdej warstwie stosu PCB, co jest konieczne, aby uniknąć skręcania, zginania lub wypaczania płytki.Niektórzy inżynierowie układu i producenci nalegają, aby lustrzane ułożenie górnej połowy warstwy było całkowicie symetryczne względem dolnej połowy płytki PCB.
Warstwa miedzi jest trawiona w celu utworzenia ścieżek, a miedź użyta jako ścieżki przenosi ciepło wraz z sygnałami na całej płytce.Zmniejsza to uszkodzenia spowodowane nieregularnym nagrzewaniem się płytki, które mogłoby spowodować pęknięcie wewnętrznych szyn.
Miedź jest stosowana jako warstwa rozpraszająca ciepło w obwodzie wytwarzania energii, co pozwala uniknąć stosowania dodatkowych elementów rozpraszających ciepło i znacznie zmniejsza koszty produkcji.
Miedź zastosowana jako powłoka na płytce drukowanej zwiększa grubość przewodników i podkładek powierzchniowych.Ponadto, dzięki platerowanym otworom przelotowym uzyskuje się solidne miedziane połączenia międzywarstwowe.
Zbalansowana miedź PCB zmniejsza impedancję uziemienia i spadek napięcia, redukując w ten sposób hałas, a jednocześnie może poprawić wydajność zasilacza.
W produkcji PCB, jeśli rozkład miedzi między stosami nie jest równomierny, mogą wystąpić następujące problemy:
Równoważenie stosu oznacza posiadanie symetrycznych warstw w projekcie, a pomysł polega na rezygnacji z obszarów ryzyka, które mogłyby się odkształcić podczas montażu stosu i etapów laminowania.
Najlepszym sposobem na to jest rozpoczęcie projektowania domu piętrowego na środku planszy i umieszczenie tam grubych warstw.Często strategią projektanta PCB jest odzwierciedlenie górnej połowy stosu z dolną połową.
Problem wynika głównie z używania grubszej miedzi (50um lub więcej) na rdzeniach, gdzie powierzchnia miedzi jest niezrównoważona, a co gorsza, we wzorze prawie nie ma miedzianego wypełnienia.
W takim przypadku powierzchnię miedzi należy uzupełnić „fałszywymi” obszarami lub płaszczyznami, aby zapobiec rozlaniu prepregu na wzór i późniejszemu rozwarstwieniu lub zwarciom międzywarstwowym.
Brak rozwarstwień PCB: 85% miedzi jest wypełnione warstwą wewnętrzną, więc wypełnienie prepregiem wystarczy, nie ma ryzyka rozwarstwienia.
Brak ryzyka rozwarstwienia PCB
Istnieje ryzyko rozwarstwienia PCB: miedź jest wypełniona tylko w 45%, a prepreg międzywarstwowy jest niewystarczająco wypełniony i istnieje ryzyko rozwarstwienia.
Zarządzanie stosem warstw płytek jest kluczowym elementem w projektowaniu szybkich płyt.Aby zachować symetrię ułożenia, najbezpieczniej jest zrównoważyć warstwę dielektryczną, a grubość warstwy dielektrycznej powinna być ułożona symetrycznie jak warstwy dachu.
Ale czasami trudno jest osiągnąć jednorodność grubości dielektryka.Wynika to z pewnych ograniczeń produkcyjnych.W takim przypadku projektant będzie musiał złagodzić tolerancję i uwzględnić nierówną grubość i pewien stopień wypaczenia.
Jednym z typowych problemów związanych z niezrównoważonym projektowaniem jest niewłaściwy przekrój poprzeczny płytki.Złoża miedzi są większe w niektórych warstwach niż w innych.Problem ten wynika z faktu, że konsystencja miedzi nie jest utrzymywana w różnych warstwach.W rezultacie po złożeniu niektóre warstwy stają się grubsze, podczas gdy inne warstwy o niskiej zawartości miedzi pozostają cieńsze.Kiedy ciśnienie jest przykładane z boku do płyty, odkształca się.Aby tego uniknąć, pokrycie miedzią musi być symetryczne względem warstwy środkowej.
Czasami projekty wykorzystują mieszane materiały w warstwach dachu.Różne materiały mają różne współczynniki termiczne (CTC).Ten typ struktury hybrydowej zwiększa ryzyko wypaczenia podczas montażu rozpływowego.
Różnice w osadzeniu miedzi mogą powodować wypaczanie PCB.Poniżej wymieniono niektóre wypaczenia i wady:
Warpage to nic innego jak deformacja kształtu planszy.Podczas wypalania i obchodzenia się z płytą folia miedziana i podłoże będą ulegać różnemu mechanicznemu rozszerzaniu i ściskaniu.Prowadzi to do odchyleń ich współczynnika rozszerzalności.Następnie wewnętrzne naprężenia powstałe na płycie prowadzą do wypaczenia.
W zależności od zastosowania materiałem PCB może być włókno szklane lub dowolny inny materiał kompozytowy.Podczas procesu produkcyjnego płytki drukowane poddawane są wielokrotnej obróbce cieplnej.Jeśli ciepło nie jest równomiernie rozprowadzane, a temperatura przekracza współczynnik rozszerzalności cieplnej (Tg), płyta ulegnie wypaczeniu.
Aby prawidłowo skonfigurować proces powlekania, bardzo ważna jest równowaga miedzi na warstwie przewodzącej.Jeśli miedź nie jest zrównoważona na górze i na dole, a nawet w każdej pojedynczej warstwie, może wystąpić nadpłytkowanie i prowadzić do śladowych lub niedotrawionych połączeń.W szczególności dotyczy to par różniczkowych ze zmierzonymi wartościami impedancji.Ustawienie prawidłowego procesu powlekania jest skomplikowane, a czasem niemożliwe.Dlatego ważne jest uzupełnienie bilansu miedzi o „fałszywe” plastry lub pełną miedź.
Uzupełniony zbilansowaną miedzią
Brak miedzi uzupełniającej
W prostym języku można powiedzieć, że cztery rogi stołu są nieruchome, a blat stołu unosi się ponad nim.Nazywało się to łukiem i było wynikiem usterki technicznej
Łuk tworzy napięcie na powierzchni w tym samym kierunku co krzywa.Ponadto powoduje przepływ przypadkowych prądów przez płytkę.
Na skręcanie skrętu mają wpływ takie czynniki, jak materiał i grubość płytki drukowanej.Skręcenie występuje, gdy dowolny róg planszy nie jest wyrównany symetrycznie z innymi narożnikami.Jedna konkretna powierzchnia idzie w górę po przekątnej, a następnie skręcają się pozostałe rogi.Bardzo podobny do sytuacji, gdy poduszka jest wyciągana z jednego rogu stołu, podczas gdy drugi róg jest skręcony.Proszę zapoznać się z poniższym rysunkiem.
Efekt zniekształcenia
Naddatek na zginanie na całej długości = 4 x 0,75/100 = 0,03 cala
Naddatek na zginanie na szerokość = 3 x 0,75/100 = 0,0225 cala
Maksymalne dopuszczalne zniekształcenie = 2 x 5 x 0,75/100 = 0,075 cala
Pomiar wygięcia i skręcenia Zgodnie z normą IPC-6012 maksymalna dopuszczalna wartość wygięcia i skręcenia wynosi 0,75% dla płytek z komponentami SMT i 1,5% dla pozostałych płytek.Na podstawie tego standardu możemy również obliczyć wygięcie i skręcenie dla określonego rozmiaru PCB.
Naddatek łuku = długość lub szerokość płyty × procent naddatku łuku / 100
Pomiar skrętu obejmuje długość przekątnej deski.Biorąc pod uwagę, że płyta jest ograniczona przez jeden z narożników, a skręcenie działa w obu kierunkach, uwzględniono współczynnik 2.
Maksymalne dopuszczalne skręcenie = 2 x długość przekątnej deski x procent naddatku na skręcenie / 100
Tutaj możesz zobaczyć przykładowe deski o długości 4" i szerokości 3", z przekątną 5".
Skontaktuj się z nami w dowolnym momencie
