Cik daudz jūs zināt par līdzsvarotu varu PCB (一)

PCB ražošana ir fiziskas PCB izveides process no PCB konstrukcijas saskaņā ar specifikāciju kopumu. Izpratne par dizaina specifikācijām ir svarīga, jo tā ietekmē PCB izgatavojamību, veiktspēju un ražošanas ražu.

Viena no svarīgajām dizaina specifikācijām, kas jāievēro, ir "līdzsvarots varš" PCB ražošanā. Katrā PCB slānī ir jāpanāk konsekvents vara pārklājums, lai izvairītos no elektriskām un mehāniskām problēmām, kas var kavēt ķēdes veiktspēju.

Pirmkārt, ko nozīmē PCB līdzsvars varš?

Līdzsvarotais varš ir simetrisku vara pēdu metode katrā PCB slānī, kas nepieciešama, lai izvairītos no plāksnes sagriešanās, locīšanas vai deformācijas. Daži izkārtojuma inženieri un ražotāji uzstāj, lai slāņa augšējās puses spoguļattēls būtu pilnīgi simetrisks PCB apakšējai pusei.

Otrkārt, PCB līdzsvara vara funkcija

1. Maršrutēšana

Vara slānis ir iegravēts, lai izveidotu pēdas, un varš, ko izmanto kā pēdas, pārnes siltumu kopā ar signāliem visā dēlī. Tas samazina neregulāras dēļa sildīšanas radītos bojājumus, kas var izraisīt iekšējo sliežu pārrāvumu.

2. Radiators

Varš tiek izmantots kā elektroenerģijas ražošanas ķēdes siltuma izkliedes slānis, kas ļauj izvairīties no papildu siltuma izkliedes komponentu izmantošanas un ievērojami samazina ražošanas izmaksas.

3. Palieliniet vadītāju un virsmas paliktņu biezumu

Varš, ko izmanto kā apšuvumu uz PCB, palielina vadītāju un virsmas zemju biezumu. Turklāt izturīgi starpslāņu vara savienojumi tiek nodrošināti, izmantojot pārklātus caurumus.

4. Samazināta zemes pretestība un sprieguma kritums

PCB līdzsvarotais varš samazina zemes pretestību un sprieguma kritumu, tādējādi samazinot troksni, vienlaikus palielinot barošanas avota efektivitāti.

Treškārt, PCB līdzsvaro vara efektu

PCB ražošanā, ja vara sadalījums starp slāņiem nav vienmērīgs, var rasties šādas problēmas:

1. Nepareizs kaudzes līdzsvars

Kaudzītes līdzsvarošana nozīmē simetriski slāņus jūsu dizainā, un ideja, to darot, ir izvairīties no riska zonām, kas var deformēties skursteņa montāžas un laminēšanas stadijās.

Labākais veids, kā to izdarīt, ir sākt skursteņa mājas dizainu dēļa centrā un novietot tur biezos slāņus. Bieži vien PCB dizainera stratēģija ir atspoguļot skursteņa augšējo pusi ar apakšējo pusi.

Simetriska superpozīcija

2. PCB slāņošana

Problēma galvenokārt rodas, izmantojot biezāku varu (50 um vai vairāk) uz serdeņiem, kur vara virsma ir nelīdzsvarota, un, vēl ļaunāk, rakstā gandrīz nav vara pildījuma.

Šajā gadījumā vara virsma ir jāpapildina ar "viltus" laukumiem vai plaknēm, lai novērstu prepreg izšļakstīšanos modelī un sekojošu atslāņošanos vai starpslāņu īssavienojumu.

Nav PCB atslāņošanās: 85 procenti vara ir uzpildīti uz iekšējiem slāņiem, tāpēc pietiek ar prepreg pildījumu, neradot atslāņošanās risku.

Nav PCB atslāņošanās riska

Pastāv PCB atslāņošanās risks: vara ir piepildīta tikai par 45 procentiem, un starpslāņa prepreg nav pietiekami piepildīts, un pastāv atslāņošanās risks.

3. Dielektriskā slāņa biezums ir nevienmērīgs

Plātņu slāņu kaudzes pārvaldība ir galvenais elements ātrgaitas dēļu projektēšanā. Lai saglabātu izkārtojuma simetriju, drošākais veids ir līdzsvarot dielektrisko slāni, un dielektriskā slāņa biezums ir jāsakārto simetriski kā jumta slāņi.

Bet dažreiz ir grūti panākt dielektriskā biezuma viendabīgumu. Tas ir saistīts ar dažiem ražošanas ierobežojumiem. Šajā gadījumā dizaineram būs jāsamazina pielaide un jāpieļauj nevienmērīgs biezums un zināma deformācija.

simetrisks dielektriskais slānis

4. Shēmas plates šķērsgriezums ir nevienmērīgs

Viena no izplatītākajām nelīdzsvarotajām dizaina problēmām ir nepareizs dēļa šķērsgriezums. Vara nogulsnes dažos slāņos ir lielākas nekā citos. Šī problēma izriet no tā, ka vara konsistence netiek saglabāta dažādos slāņos. Rezultātā, samontējot, daži slāņi kļūst biezāki, bet citi slāņi ar zemu vara nogulsnēšanos paliek plānāki. Piespiežot plāksni sāniski, tā deformējas. Lai no tā izvairītos, vara pārklājumam jābūt simetriskam attiecībā pret centrālo slāni.

5. Hibrīda (jaukta materiāla) laminēšana

Dažreiz dizainparaugiem jumta slāņos tiek izmantoti jaukti materiāli. Dažādiem materiāliem ir dažādi termiskie koeficienti (CTC). Šāda veida hibrīda struktūra palielina deformācijas risku pārplūdes montāžas laikā.
Ceturtkārt, vara sadalījuma nelīdzsvarotības ietekme

Vara nogulsnēšanās izmaiņas var izraisīt PCB deformāciju. Tālāk ir minēti daži deformācijas un defekti:

1. Satīšanās

Izliekšanās nav nekas cits kā dēļa formas deformācija. Plātnes cepšanas un apstrādes laikā vara folija un pamatne tiks pakļauta atšķirīgai mehāniskai izplešanās un saspiešanai. Tas noved pie to izplešanās koeficienta novirzēm. Pēc tam plātnē izveidotie iekšējie spriegumi izraisa deformāciju.

Atkarībā no pielietojuma PCB materiāls var būt stikla šķiedra vai jebkurš cits kompozītmateriāls. Ražošanas procesā shēmas plates tiek pakļautas vairākkārtējai termiskai apstrādei. Ja siltums nav vienmērīgi sadalīts un temperatūra pārsniedz termiskās izplešanās koeficientu (Tg), plāksne deformējas.

2. Slikta vadošu rakstu galvanizācija

Lai pareizi iestatītu apšuvuma procesu, ļoti svarīgs ir vara līdzsvars uz vadošā slāņa. Ja varš nav līdzsvarots augšpusē un apakšā vai pat katrā atsevišķā slānī, var rasties pārklāšanās, kas var izraisīt savienojumu pēdas vai nepietiekamu iegravēšanu. Jo īpaši tas attiecas uz diferenciālpāriem ar izmērītajām pretestības vērtībām. Pareiza pārklājuma procesa iestatīšana ir sarežģīta un dažreiz neiespējama. Tāpēc ir svarīgi papildināt vara līdzsvaru ar "viltus" ielāpiem vai pilnu varu.

Papildināts ar Balanced Copper

bez papildu līdzsvara vara

3. Arka

Ja vara ieliešana ir nesabalansēta, PCB slānim būs cilindrisks vai sfērisks izliekums. Vienkāršā valodā var teikt, ka galda četri stūri ir fiksēti un galda augšdaļa paceļas virs tā. To sauca par loku, un tas bija tehniskas kļūmes rezultāts.

Loks rada spriedzi uz virsmas tādā pašā virzienā kā izliekums. Tas arī izraisa nejaušas strāvas plūsmu caur dēli.

priekšgala

4. Loka efekts

1) vērpjot

Izkropļojumus ietekmē tādi faktori kā plātnes materiāls, biezums utt. Sagriešanās notiek, ja kāds dēļa stūris nav simetriski izlīdzināts ar citiem stūriem. Viena konkrēta virsma paceļas uz augšu pa diagonāli, un tad pārējie stūri sagriežas. Ļoti līdzīgi tam, kad spilvens tiek izvilkts no viena galda stūra, bet otrs stūris ir savīti. Lūdzu, skatiet attēlu zemāk.

kropļojuma efekts

2) Sveķu tukšumi

Sveķu tukšumi ir vienkārši nepareizas vara pārklājuma rezultāts. Montāžas sprieguma laikā plāksnei asimetriskā veidā tiek pielikts spriegums. Tā kā spiediens ir sānu spēks, virsmām ar plānām vara nogulsnēm izplūst sveķi. Tas šajā vietā rada tukšumu.

3) Izliekuma un pagrieziena mērīšana

Saskaņā ar IPC{{0}} maksimālā pieļaujamā lieces un vērpšanas vērtība ir 0,75 procenti dēļiem ar SMT komponentiem un 1,5 procenti citiem dēļiem. Pamatojoties uz šo standartu, mēs varam arī aprēķināt līkumu un pagriezienu konkrētam PCB izmēram.

Priekšgala pielaide=plāksnes garums vai platums × priekšgala pielaides procents / 100

Pagrieziena mērījums ietver dēļa diagonālo garumu. Ņemot vērā, ka plāksni ierobežo viens no stūriem un pagrieziens darbojas abos virzienos, ir iekļauts faktors 2.

Maksimālais pieļaujamais pagrieziens=2 x dēļa diagonāles garums x pagrieziena pielaides procents / 100

Šeit varat redzēt 4 collu garu un 3 collu platu dēļu piemērus ar 5 collu diagonāli.

Priekšgala vērpes mērīšana

Liekšanas pielaide visā garumā {{0}} x 0,75/100=0,03 collas

Liekšanas pielaide platumā {{0}} x 0,75/100=0,0225 collas

Maksimāli pieļaujamie kropļojumi {{0}} x 5 x 0,75/100=0,075 collas