banner
Saga / Fréttir / Upplýsingar

Hversu mikið veistu um jafnvægi kopar í PCB (一)

Jan 12, 2023

PCB framleiðsla er ferlið við að byggja líkamlegt PCB úr PCB hönnun í samræmi við sett af forskriftum. Það er mikilvægt að skilja hönnunarforskriftir þar sem það hefur áhrif á framleiðslugetu PCB, frammistöðu og framleiðsluávöxtun.

Ein af mikilvægu hönnunarforskriftunum sem þarf að fylgja er „Balanced Copper“ í PCB framleiðslu. Samræmi koparþekju verður að ná í hverju lagi PCB staflans til að forðast rafmagns- og vélræn vandamál sem geta hindrað afköst hringrásarinnar.

Í fyrsta lagi, hvað þýðir PCB jafnvægi kopar?

Jafnvægi kopar er aðferð til að samhverfa koparspora í hverju lagi PCB staflanna, sem er nauðsynlegt til að forðast að snúa, beygja eða skekkja borðið. Sumir útlitsverkfræðingar og framleiðendur krefjast þess að speglaður staflan á efsta hluta lagsins sé algjörlega samhverfur við neðri hluta PCB.

PCB balance copper

Í öðru lagi, PCB jafnvægi kopar virka

1. Vegagerð

Koparlagið er ætið til að mynda ummerkin og koparinn sem notaður er sem ummerki ber hitann ásamt merkjunum um borðið. Þetta dregur úr skemmdum vegna óreglulegrar upphitunar á borðinu sem gæti valdið því að innri teinar brotni.

2. Ofn

Kopar er notað sem hitaleiðnislag raforkuframleiðslurásarinnar, sem forðast notkun á viðbótar hitaleiðnihlutum og dregur verulega úr framleiðslukostnaði.

3. Auka þykkt leiðara og yfirborðspúða

Kopar notað sem húðun á PCB eykur þykkt leiðara og yfirborðslanda. Að auki nást sterkar millilaga kopartengingar í gegnum húðaðar gegnumholur.

4. Minni jarðviðnám og spennufall

PCB jafnvægi kopar dregur úr jarðviðnám og spennufalli og dregur þannig úr hávaða á sama tíma og eykur skilvirkni aflgjafans.

Í þriðja lagi, PCB jafnvægi kopar áhrif

Í PCB framleiðslu, ef dreifing kopars milli laga er ekki jöfn, geta eftirfarandi vandamál komið upp:

1. Óviðeigandi staflajafnvægi

Jafnvægi á stafla þýðir að hafa samhverf lög í hönnun þinni og hugmyndin með því að gera það er að sleppa áhættusvæðum sem gætu afmyndast á samsetningu stafla og lagskiptingum.

Besta leiðin til að gera þetta er að hefja hönnun staflahússins í miðju borðsins og setja þykk lögin þar. Oft er stefna PCB hönnuðarins að spegla efsta helminginn af staflanum við neðri helminginn.

Stackup
Samhverf yfirsetning

2. PCB lagskipting

Vandamálið stafar aðallega af því að nota þykkari kopar (50um eða meira) á kjarna þar sem koparyfirborðið er í ójafnvægi og það sem verra er, það er nánast engin koparfylling í mynstrinu.

Í þessu tilviki þarf að bæta við koparyfirborðið með "fölskum" svæðum eða flugvélum til að koma í veg fyrir að prepreg leki inn í mynstrið og síðari delamination eða millilaga skammhlaup.

Engin PCB aflögun: 85 prósent af koparnum er fyllt á innri lögin, þannig að fylling með prepreg nægir án þess að hætta sé á aflögun.

lamination
Engin hætta á að PCB eyðileggist

Það er hætta á PCB aflögun: koparinn er aðeins fylltur 45 prósent, og millilags prepreg er ófullnægjandi fyllt, og það er hætta á delamination.

lamination risk
3. Þykkt dilectric lagsins er ójöfn

Stjórnun á töflulagi er lykilatriði í hönnun háhraðaborða. Til þess að viðhalda samhverfu útlitsins er öruggasta leiðin að halda jafnvægi á rafmagnslaginu og þykkt raflagsins ætti að vera samhverft eins og þaklögin.

En það er stundum erfitt að ná einsleitni í rafþykkt. Þetta er vegna nokkurra framleiðsluþvingana. Í þessu tilviki verður hönnuðurinn að slaka á umburðarlyndi og gera ráð fyrir ójafnri þykkt og einhverri skekkju.

Dielectric layer thickness

samhverft dielectric lag

4. Þversnið hringrásarborðsins er ójafnt

Eitt af algengu ójafnvægu hönnunarvandamálunum er óviðeigandi þversnið borðs. Koparútfellingar eru stærri í sumum lögum en öðrum. Þetta vandamál stafar af því að samkvæmni koparsins er ekki viðhaldið yfir mismunandi lögin. Fyrir vikið verða sum lög þykkari þegar þau eru sett saman en önnur lög með litla koparútfellingu haldast þynnri. Þegar þrýstingur er beitt til hliðar á plötuna aflagast hún. Til að forðast þetta verður koparþekjan að vera samhverf miðað við miðlagið.

5. Hybrid (blandað efni) lagskipt

Stundum er í hönnun notuð blandað efni í þaklögin. Mismunandi efni hafa mismunandi hitastuðla (CTC). Þessi tegund af blendingsbyggingu eykur hættuna á skekkju við endurflæðissamsetningu.
Í fjórða lagi, áhrif af ójafnvægi kopardreifingar

Breytingar á koparútfellingu geta valdið PCB skekkju. Sumar skekkjur og gallar eru nefndar hér að neðan:

1. Stríð

Warpage er ekkert annað en aflögun á lögun borðsins. Við bakstur og meðhöndlun borðsins mun koparþynnan og undirlagið gangast undir mismunandi vélrænni stækkun og þjöppun. Þetta leiðir til frávika í stækkunarstuðli þeirra. Í kjölfarið leiðir innra álag sem myndast á borðið til skekkju.

Það fer eftir umsókninni, PCB efnið getur verið trefjagler eða önnur samsett efni. Meðan á framleiðsluferlinu stendur fara hringrásarplötur í gegnum margar hitameðferðir. Ef hitinn dreifist ekki jafnt og hitastigið fer yfir varmaþenslustuðulinn (Tg) mun brettið skekkjast.

2. Léleg rafhúðun á leiðandi mynstrum

Til að setja rétt upp málunarferlið er jafnvægi kopars á leiðandi laginu mjög mikilvægt. Ef koparinn er ekki jafnaður að ofan og neðan, eða jafnvel í hverju lagi fyrir sig, getur yfirhúðun átt sér stað og leitt til ummerkis eða vanæts á tengingum. Einkum á þetta við um mismunapör með mældum viðnámsgildum. Að setja upp rétt málunarferli er flókið og stundum ómögulegt. Þess vegna er mikilvægt að bæta koparjafnvægið með "falsa" plástrum eða fullum kopar.

Fill in the balance copper

Bætt við Balanced Copper

Not fill in the balance copper
engin viðbótarjafnvægi kopar

 

3. Arch

Ef koparhellan er í ójafnvægi mun PCB lagið sýna sívalur eða kúlulaga sveigju. Á einföldu máli má segja að fjögur horn borðs séu föst og efst á borðinu rís yfir það. Það var kallað boga og var afleiðing tæknilegrar bilunar.

Boginn skapar spennu á yfirborðinu í sömu átt og ferillinn. Einnig veldur það tilviljunarkenndum straumum að flæða í gegnum borðið.

PCB arch

Bogi

4. Bogaáhrif

1) snúa

Bjögun er fyrir áhrifum af þáttum eins og efni á borði, þykkt osfrv. Snúningur á sér stað þegar eitthvert horn borðsins er ekki samhverft við hin hornin. Einn ákveðinn flötur fer upp á ská og þá snúast hin hornin. Mjög svipað og þegar púði er dreginn úr einu horni borðs á meðan hitt hornið er snúið. Vinsamlegast vísað til myndarinnar hér að neðan.

PCB distortion

 

brenglunaráhrif

2) Tómarúm úr plastefni

Tóm úr plastefni eru einfaldlega afleiðing af óviðeigandi koparhúðun. Við samsetningarálag er álag beitt á plötuna á ósamhverfan hátt. Þar sem þrýstingur er hliðarkraftur mun yfirborð með þunnum koparútfellingum blæða plastefni. Þetta skapar tómarúm á þeim stað.

3) Mæling á boga og snúningi

Samkvæmt IPC{{0}} er leyfilegt hámarksgildi fyrir beygju og snúning 0,75 prósent á borðum með SMT íhlutum og 1,5 prósent fyrir önnur borð. Byggt á þessum staðli getum við líka reiknað út beygju og snúning fyrir ákveðna PCB stærð.

Bogahlunnindi=plötulengd eða breidd × prósentu af bogaheimild / 100

Snúningsmælingin felur í sér skálengd borðsins. Miðað við að platan er bundin af einu horninu og snúningurinn virkar í báðar áttir er þáttur 2 innifalinn.

Leyfileg hámarks snúning=2 x ská lengd borðs x snúningshlutfall / 100

Hér má sjá dæmi um borð sem eru 4" löng og 3" á breidd, með 5" ská.

PCB maximum allowable distortion

Bow Torsion Mæling

Beygjuheimild yfir alla lengdina {{0}} x 0,75/100=0,03 tommur

Beygjuheimild á breidd {{0}} x 0,75/100=0.0225 tommur

Hámarks leyfileg bjögun {{0}} x 5 x 0,75/100=0.075 tommur