淺談PCB鋪銅相關(guān)情況
2022-10-10 18:08
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覆銅作為PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),各類PCB設(shè)計(jì)軟件均提供了智能覆銅功能,就是將PCB上閑置的空間用銅面覆蓋。覆銅的意義在于,減小地線阻抗,提高抗干擾能力;降低壓降,提高電源效率;與地線相連,還可以減小環(huán)路面積。
■ 鋪銅面上焊盤宜采用十字焊盤
我們知道銅的導(dǎo)熱率很高(導(dǎo)熱率大概380W),因此不管是手工焊接還是回流焊,在焊接時(shí)銅面都會(huì)迅速導(dǎo)熱,而致使烙鐵等溫度流失,對(duì)焊接產(chǎn)生影響,因此設(shè)計(jì)上盡量采用"十字花焊盤"減少熱量散發(fā),方便焊接。
■ 鋪銅方式的選擇
大家都知道在高頻情況下,印刷電路板上布線的分布電容會(huì)起作用。當(dāng)長(zhǎng)度大于噪聲頻率相應(yīng)波長(zhǎng)的1/20時(shí),就會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng),噪聲就會(huì)通過(guò)布線向外發(fā)射。如果在PCB中存在不良接地的覆銅,覆銅就成了傳播噪音的工具。因此,在高頻電路中,千萬(wàn)不要認(rèn)為把地線的某個(gè)地方接了地,這就是“地線”,一定要以小于λ/20的間距。在布線上打過(guò)孔,與多層板的地平面“良好接地”。如果把覆銅處理恰當(dāng)了,覆銅不僅具有加大電流,還有屏蔽干擾的雙重作用。
覆銅一般有兩種基本的方式,就是大面積的覆銅和網(wǎng)格。大面積覆銅具備了加大電流和屏蔽雙重作用,但是過(guò)波峰焊時(shí),板子就可能會(huì)翹起來(lái),甚至?xí)鹋?。因此大面積覆銅,一般也會(huì)開幾個(gè)槽,緩解銅箔起泡。單純的網(wǎng)格覆銅主要還是屏蔽作用,加大電流的作用被降低了,從散熱的角度說(shuō),網(wǎng)格有好處(它降低了銅的受熱面)又起到了一定的電磁屏蔽的作用。但是因?yàn)榫W(wǎng)格是由交錯(cuò)方向的走線組成的,對(duì)于電路來(lái)說(shuō),走線的寬度對(duì)于電路板的工作頻率是有其相應(yīng)的“電長(zhǎng)度“的,當(dāng)工作頻率不是很高的時(shí)候,或許網(wǎng)格線的副作用不是很明顯,當(dāng)電長(zhǎng)度和工作頻率匹配時(shí),可能電路根本就不能正常工作,到處都在發(fā)射干擾系統(tǒng)工作的信號(hào)。建議根據(jù)設(shè)計(jì)的電路板工作情況選擇:高頻電路對(duì)抗干擾要求高的多用網(wǎng)格,低頻電路、有大電流的電路等常用完整的鋪銅。
隨著PCB的高精密化以及對(duì)PCB品質(zhì)要求愈來(lái)愈高,主要PCB工廠均放棄低成本的濕膜工藝,而采用更優(yōu)良的干膜工藝,因此在設(shè)計(jì)允許的情況下,鋪銅時(shí)盡量減小網(wǎng)格鋪銅以減小干膜碎對(duì)線路產(chǎn)生影響,采用實(shí)心鋪銅就是比較好的方法
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殘銅率:指內(nèi)層線路圖形所占整個(gè)板面的百分比。殘銅率=當(dāng)前層有銅的面積/板子的總面積
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壓合:多層板壓合是將PP裁切成片狀,放在內(nèi)層芯板與芯板之間或芯板與銅箔之間,再經(jīng)過(guò)壓機(jī)高溫高壓使Pp上的樹脂熔化并填充芯板上的無(wú)銅區(qū),冷卻后樹脂固化,使芯板和銅箔粘接在一起
設(shè)計(jì)缺陷:內(nèi)層線路殘銅率過(guò)低,樹脂填充面積增大,會(huì)導(dǎo)致板子偏薄,銅皮起皺,缺膠導(dǎo)致白斑、分層等問(wèn)題
設(shè)計(jì)建議:板內(nèi)空曠區(qū)盡量覆上銅皮,如有高速信號(hào)線,離信號(hào)線需有0.5mm以上的距離
計(jì)算方法:
壓合理論厚度=外層壓合銅箔厚度+上下PP壓合后厚度+內(nèi)層芯板厚度
00000000000 =(0.7X2)+(4.54+4.48)+(1.2+44.84+1.2)=57.66mil=1.46mm
成品理論厚度=防焊厚度+外層成品銅厚+上下PP壓合后厚度+內(nèi)層芯板厚度
00000000000=(1X2)+(1.4X2)+(4.54+4.48)+(1.2+44.84+1.2)=61.06mil=1.55mm
PP壓合厚度=PP來(lái)料厚度-內(nèi)層基材位置的填膠厚度
公式:(PP來(lái)料厚度-(1-殘銅率)X銅厚)
以L1-L2為例,PP來(lái)料厚度為4.72mil,L2層殘銅率為85%,內(nèi)層銅厚1OZ,
PP壓合厚度: 4.72-(1-85%)X1.2=4.54mil
內(nèi)層1OZ銅厚為35um,因壓合前處理及棕化會(huì)有所損耗,故按30um(1.2mil)計(jì)算
■ 我司增加鋪銅的重要說(shuō)明
為了避免殘銅率過(guò)低引起填膠量不均勻引起板厚公差大,以及不均勻鋪銅導(dǎo)致電鍍不均等品質(zhì)隱患,我們將對(duì)所有多層板增加銅面:
(1)原資料單片板內(nèi)由客戶設(shè)計(jì)鋪銅,我們不做任何添加
(2)僅在工藝邊、連接塊、板間大空白位增加銅面,增加的銅面避開SMT光點(diǎn)、鉆孔位、郵票孔、V割線等