Вытворчасць друкаванай платы - гэта працэс стварэння фізічнай друкаванай платы з дызайну друкаванай платы ў адпаведнасці з пэўным наборам спецыфікацый. Разуменне спецыфікацыі дызайну вельмі важна, бо яно ўплывае на тэхналагічнасць, прадукцыйнасць і прадукцыйнасць друкаванай платы.
Адна з важных канструктыўных спецыфікацый, якой трэба прытрымлівацца, - "Збалансаваная медзь" пры вытворчасці друкаваных плат. Каб пазбегнуць электрычных і механічных праблем, якія могуць пагоршыць прадукцыйнасць ланцуга, неабходна забяспечыць аднолькавае пакрыццё меддзю ў кожным слоі друкаванай платы.
Што азначае медзь балансу друкаванай платы?
Збалансаваная медзь - гэта метад сіметрычных медных слядоў у кожным пласце друкаванай платы, які неабходны, каб пазбегнуць скручвання, згінання або дэфармацыі платы. Некаторыя інжынеры і вытворцы макета настойваюць на тым, каб люстраны стос верхняй паловы пласта быў цалкам сіметрычным ніжняй палове друкаванай платы.
Функцыя балансу друкаванай платы медзі
Маршрутызацыя
Пласт медзі выгравіраваны для фарміравання слядоў, а медзь, якая выкарыстоўваецца ў якасці слядоў, пераносіць цяпло разам з сігналамі па ўсёй плаце. Гэта памяншае шкоду ад нерэгулярнага нагрэву дошкі, які можа прывесці да паломкі ўнутраных рэек.
Радыятар
У якасці цеплаадводнага пласта ланцуга выпрацоўкі электраэнергіі выкарыстоўваецца медзь, што дазваляе пазбегнуць выкарыстання дадатковых цеплаадводных кампанентаў і значна зніжае вытворчыя выдаткі.
Павялічце таўшчыню правадыроў і павярхоўных пляцовак
Медзь, якая выкарыстоўваецца ў якасці пакрыцця на друкаванай плаце, павялічвае таўшчыню правадыроў і паверхневых пляцовак. Акрамя таго, надзейныя міжслойныя медныя злучэнні дасягаюцца праз плакаваныя скразныя адтуліны.
Паменшаны супраціў зямлі і падзенне напружання
Збалансаваная медзь на друкаванай плаце зніжае супраціў зазямлення і падзенне напружання, тым самым памяншаючы шум, і ў той жа час можа павысіць эфектыўнасць крыніцы харчавання.
PCB баланс медзі эфект
Пры вытворчасці друкаваных плат, калі размеркаванне медзі паміж стосамі нераўнамернае, могуць узнікнуць наступныя праблемы:
Няправільны баланс стэка
Балансаванне стэка азначае наяўнасць сіметрычных слаёў у вашым дызайне, і ідэя гэтага заключаецца ў тым, каб пазбегнуць зон рызыкі, якія могуць дэфармавацца падчас зборкі стэка і этапаў ламінавання.
Лепшы спосаб зрабіць гэта - пачаць канструкцыю стэка ў цэнтры дошкі і размясціць там тоўстыя пласты. Часта стратэгія дызайнера друкаванай платы заключаецца ў адлюстраванні верхняй паловы набору з ніжняй паловай.
Сіметрычная суперпазіцыя
Напластаванне друкаванай платы
Праблема ў асноўным узнікае з-за выкарыстання больш тоўстай медзі (50 мкм і больш) на стрыжнях, дзе медная паверхня незбалансаваная, і, што яшчэ горш, у шаблоне амаль няма меднага запаўнення.
У гэтым выпадку медная паверхня павінна быць дапоўнена «фальшывымі» ўчасткамі або плоскасцямі, каб прадухіліць высыпанне препрега ў малюнак і наступнае расслаенне або замыканне паміж пластамі.
Адсутнасць расслаення друкаванай платы: 85% медзі запоўнена ва ўнутраным пласце, таму дастаткова запаўнення прэпрэгам, няма рызыкі расслаення.
Адсутнасць рызыкі расслаення друкаванай платы
Існуе рызыка расслаення друкаванай платы: медзь запоўнена толькі на 45%, а прамежкавы прэпрэг недастаткова запоўнены, і існуе рызыка расслаення.
Таўшчыня пласта дыэлектрыка нераўнамерная
Кіраванне стэкам пласта дошкі з'яўляецца ключавым элементам пры распрацоўцы высакахуткасных плат. Каб захаваць сіметрыю планіроўкі, найбольш бяспечным спосабам з'яўляецца збалансаванне дыэлектрычнага пласта, а таўшчыня дыэлектрычнага пласта павінна размяшчацца сіметрычна, як і слаі даху.
Але часам цяжка дасягнуць аднастайнасці таўшчыні дыэлектрыка. Гэта звязана з некаторымі вытворчымі абмежаваннямі. У гэтым выпадку дызайнеру прыйдзецца паменшыць допуск і ўлічыць нераўнамерную таўшчыню і некаторую ступень дэфармацыі.
Папярочны перасек друкаванай платы няроўны
Адной з распаўсюджаных праблем незбалансаванай канструкцыі з'яўляецца няправільны перасек дошкі. Адклады медзі ў некаторых пластах больш, чым у іншых. Гэтая праблема ўзнікае з-за таго, што кансістэнцыя медзі не падтрымліваецца ў розных пластах. У выніку пры зборцы некаторыя пласты становяцца тоўшчы, а іншыя пласты з нізкім адкладам медзі застаюцца танчэйшымі. Пры ціску збоку на пласціну яна дэфармуецца. Каб пазбегнуць гэтага, меднае пакрыццё павінна быць сіметрычным адносна цэнтральнага пласта.
Гібрыднае (змешаны матэрыял) ламініраванне
Часам у праектах выкарыстоўваюцца змешаныя матэрыялы ў слаях даху. Розныя матэрыялы маюць розныя цеплавыя каэфіцыенты (КТК). Гэты тып гібрыднай структуры павялічвае рызыку дэфармацыі падчас зборкі аплаўкай.
Уплыў незбалансаванага размеркавання медзі
Змены адкладання медзі могуць выклікаць дэфармацыю друкаванай платы. Некаторыя дэфармацыі і дэфекты згадваюцца ніжэй:
Дэфармацыя
Коробленне - гэта не што іншае, як дэфармацыя формы дошкі. Падчас запякання і апрацоўкі дошкі медная фальга і падкладка будуць падвяргацца рознаму механічнаму пашырэнню і сціску. Гэта прыводзіць да адхіленняў у іх каэфіцыенце пашырэння. У далейшым унутраныя напружання, якія ўзнікаюць на дошцы, прыводзяць да дэфармацыі.
У залежнасці ад прымянення матэрыялам для друкаванай платы можа быць шкловалакно або любы іншы кампазітны матэрыял. У працэсе вытворчасці друкаваныя платы падвяргаюцца шматразовай тэрмічнай апрацоўцы. Калі цяпло размяркоўваецца нераўнамерна і тэмпература перавышае каэфіцыент цеплавога пашырэння (Tg), дошка дэфармуецца.
Дрэннае гальванічнае пакрыццё токаправоднага малюнка
Каб правільна наладзіць працэс пакрыцця, баланс медзі на токаправодным пласце вельмі важны. Калі медзь не збалансавана зверху і знізу або нават у кожным асобным пласце, можа адбыцца перакрыццё і прывесці да слядоў або недатраўлення злучэнняў. У прыватнасці, гэта тычыцца дыферэнцыяльных пар з вымеранымі значэннямі імпедансу. Наладзіць правільны працэс пакрыцця складана, а часам і немагчыма. Такім чынам, важна дапоўніць баланс медзі «фальшывымі» нашыўкамі або поўнай меддзю.
Дапоўнены збалансаванай меддзю
Без дадатковай балансавай медзі
Калі лук незбалансаваны, пласт друкаванай платы будзе мець цыліндрычную або сферычную крывізну
Простай мовай можна сказаць, што чатыры кута стала замацаваныя, а верхняя частка стала ўзвышаецца над ім. Называўся ён лукам і стаў вынікам тэхнічнага збою
Лук стварае нацяжэнне на паверхні ў тым жа кірунку, што і крывая. Акрамя таго, гэта выклікае выпадковыя токі, якія цякуць праз плату.
Лук
Эфект лука
1. На скручванне ўплываюць такія фактары, як матэрыял і таўшчыня друкаванай платы. Скручванне адбываецца, калі любы кут дошкі не выраўнаваны сіметрычна іншым кутам. Адна канкрэтная паверхня падымаецца па дыяганалі, а затым закручваюцца іншыя куты. Вельмі падобна на тое, калі падушку выцягваюць з аднаго кута стала, а другі кут закручваюць. Калі ласка, звярніцеся да малюнка ніжэй.
Эфект скажэння
1. Пустоты смалы з'яўляюцца проста вынікам няправільнага амеднення. Падчас зборкі напружанне напружанне прыкладваецца да пласціны несіметрычным чынам. Паколькі ціск з'яўляецца бакавой сілай, паверхні з тонкімі адкладамі медзі будуць выцякаць смалой. Гэта стварае пустэчу ў гэтым месцы.
2. Вымярэнне выгібу і скручвання Згодна з IPC-6012, максімальнае дапушчальнае значэнне для выгібу і скручвання складае 0,75% для плат з кампанентамі SMT і 1,5% для іншых дошак. На падставе гэтага стандарту мы таксама можам разлічыць выгіб і скручванне для пэўнага памеру друкаванай платы.
Прыпуск на дугу = даўжыня або шырыня пласціны × працэнт прыпуску на дугу / 100
Вымярэнне скручвання ўключае даўжыню дыяганалі дошкі. Улічваючы, што пласціна абмежавана адным з вуглоў і скручванне дзейнічае ў абодвух напрамках, каэфіцыент 2 уключаны.
Максімальна дапушчальная скручванне = 2 х даўжыня дыяганалі дошкі х працэнт допуску на скручванне / 100
Тут вы можаце ўбачыць прыклады дошак даўжынёй 4 цалі і шырынёй 3 цалі з дыяганаллю 5 цаляў.
Прыпуск на згінанне па ўсёй даўжыні = 4 х 0,75/100 = 0,03 цалі
Прыпуск на згінанне па шырыні = 3 х 0,75/100 = 0,0225 цалі
Максімальна дапушчальнае скажэнне = 2 х 5 х 0,75/100 = 0,075 цалі
