PCB 제조 에서 "균형 된 구리"

PCB 제조는 특정 세트 사양에 따라 PCB 디자인에서 물리적 PCB를 만드는 과정입니다.설계 사양을 이해하는 것은 제조 가능성에 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다., PCB의 성능과 생산 양.

따라야 할 중요한 설계 사양 중 하나는 PCB 제조에서 "균형 된 구리"입니다.회로 성능을 방해 할 수있는 전기 및 기계적 문제를 피하기 위해 PCB 스택업의 각 층에 일관된 구리 커버가 달성되어야합니다..

PCB 균형 구리는 무슨 뜻일까요?

균형 구리는 PCB 스택업의 각 층에 대칭 구리 흔적을 만드는 방법이며, 이는 보드의 회전, 구부리 또는 왜곡을 피하기 위해 필요합니다.일부 레이아웃 엔지니어와 제조업체는 층의 상단 반의 거울 스택업이 PCB의 하단 반과 완전히 대칭적이라고 주장합니다.

PCB 균형 구리 기능

로팅

구리층은 발자국을 형성하기 위해 새겨져 있으며, 발자국으로 사용되는 구리는 신호와 함께 온도를 전 보드에 전달합니다.이렇게 함 으로 보드 의 불규칙 히팅 으로 인해 내부 철도 가 부러질 수 있는 손해 가 감소.

라디에이터

구리는 전력 생산 회로의 열 분산 층으로 사용되며 추가 열 분산 구성 요소의 사용을 피하고 제조 비용을 크게 줄입니다.

선도자와 표면 패드의 두께를 증가

PCB 에 금속 으로 사용 되는 구리 는 전도체 와 표면 패드의 두께 를 증가 시킨다. 또한, 튼튼 한 간층 구리 연결 은 금속 으로 덮인 구멍 을 통해 달성 된다.

저지 impedance 및 전압 하락

PCB 평형 구리는 지상 저항과 전압 하락을 줄여 소음을 줄이고 동시에 전력 공급의 효율을 향상시킬 수 있습니다.

PCB 균형 구리 효과

PCB 제조에서 스택 사이의 구리의 분포가 균일하지 않으면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

부적절한 스택 밸런스

스택을 균형을 맞추는 것은 디자인에서 대칭적인 층을 갖는 것을 의미합니다. 그리고 그렇게 하는 것은 스택 조립과 라미네이션 단계에서 변형될 수 있는 위험 영역을 포기하는 것입니다.

가장 좋은 방법은 보드의 중앙에 스택 하우스 디자인을 시작하고 두꺼운 층을 배치하는 것입니다. 종종,PCB 디자이너의 전략은 아래쪽 반과 함께 스택업의 상반부를 반영하는 것입니다.

대칭적 초상화

PCB 층화

문제는 주로 구리 표면이 불균형되어있는 코어에 더 두꺼운 구리 (50um 이상) 를 사용하는 데서 비롯되며 더 나쁜 것은 패턴에 구리 채우기가 거의 없다는 것입니다.

이 경우, 구리 표면은 "거짓" 영역 또는 평면으로 보완되어야하여 패턴에 prepreg의 유출과 후속의 delamination 또는 간층 단축을 방지합니다.

PCB 분해가 없습니다: 85%의 구리는 내부 층에 채워져 있으므로 prepreg로 채우는 것이 충분하며 분해 위험이 없습니다.

PCB 분해 위험

PCB 분해의 위험이 있습니다: 구리는 45%만 채워지고, 중간 계층의 prepreg는 충분하지 않아 분해의 위험이 있습니다.

3. 다이렉트릭 층의 두께는 불균형입니다.

보드 레이어 스택 관리는 고속 보드 설계의 핵심 요소입니다. 레이아웃의 대칭성을 유지하기 위해 가장 안전한 방법은그리고 다이 일렉트릭 층의 두께는 지붕 층처럼 대칭적으로 배치되어야 합니다.

하지만 일차적으로 변압기 두께의 균일성을 달성하기가 어렵습니다. 이것은 일부 제조 제약으로 인해 발생합니다. 이 경우,설계자는 허용을 완화하고 불규칙한 두께와 일부 정도의 warpage를 허용해야합니다..

회로 보드의 가로 절편이 불규칙합니다.

불균형 설계 문제 중 하나 는 보드 가로 절단 의 부적절 함 이다. 구리 퇴적 은 다른 층 보다 일부 층 에서 더 크다.이 문제 는 구리 의 일관성 이 여러 층 에 걸쳐 유지 되지 않기 때문 이다그 결과, 조립 할 때, 일부 층은 두꺼워지고, 다른 층은 구리 퇴적이 낮은 층이 더 얇아집니다. 판에 옆으로 압력을 가하면 변형됩니다. 이것을 피하기 위해,구리 덮개는 중층에 대한 대칭이어야 합니다..

하이브리드 ( 혼합물) 라미네이션

때때로 설계는 지붕 층에 혼합 된 재료를 사용합니다. 다른 재료는 다른 열 계수 (CTC) 를 가지고 있습니다.이 유형의 하이브리드 구조는 재흐름 조립 중에 warpage의 위험을 증가시킵니다..

불균형 된 구리 분포 의 영향

구리 퇴적의 변동은 PCB warpage를 유발할 수 있습니다. 일부 warpages와 결함은 아래에서 언급됩니다.

워크페이지

워크페이는 보드의 형태가 변형되는 것뿐입니다.구리 포일과 기판은 다른 기계적 팽창과 압축을 겪을 것입니다.이것은 그들의 팽창 계수에서 오차로 이어집니다. 그 후, 보드에 개발 된 내부 스트레스는 왜곡으로 이어집니다.

용도에 따라 PCB 물질은 유리 섬유 또는 다른 복합 물질이 될 수 있습니다. 제조 과정에서 회로 보드는 여러 가지 열처리에 시달립니다.열이 균일하게 분포되지 않고 온도가 열 확장 계수를 초과하면 (Tg), 보드는 warp 될 것입니다.

선도 패턴의 열전화 부적절

평면화 과정의 올바른 설정, 전도성 층에 구리의 균형은 매우 중요합니다. 구리가 상단과 하단, 또는 각 개별 층에서 균형이 맞지 않으면,오버플레이팅이 발생할 수 있고 연결의 흔적 또는 하부 표시로 이어질 수 있습니다특히 이것은 측정 된 임피던스 값의 미분 쌍에 관한 것입니다. 올바른 플래팅 프로세스를 설정하는 것은 복잡하고 때로는 불가능합니다.그것은 "거짓"패치 또는 완전한 구리로 구리 균형을 보충하는 것이 중요합니다..

균형 잡힌 구리로 보완

추가 균형 구리 가 없다

활이 불균형이라면, PCB 층은 원통형 또는 구형 곡선을 가질 것입니다.

단순 한 언어 로, 테이블 의 네 구석 이 고정 되어 있고 테이블 의 꼭대기 가 그 위 에 올라가고 있다고 말 할 수 있다.

이 활은 곡선과 같은 방향으로 표면에 긴장을 일으키고 또한 무작위 전류가 판을 흐르게 합니다.

굴복

활효과

• 회로 보드 재료와 두께와 같은 요인에 의해 회전 회전 (twist) 이 영향을 받는다. 회로 보드의 어느 한 구석이 다른 구석과 대칭적으로 정렬되지 않을 때 회전 (twist) 이 발생합니다.한 표면이 가로로 올라갑니다., 그 다음 다른 모서리가 굽습니다. 테이블의 한 모서리에서 쿠션이 당겨지고 다른 모서리가 굽는 것과 매우 유사합니다. 아래 그림 참조하십시오.

왜곡 효과

• 합금 빈 공간은 단순히 부적절한 구리 접착의 결과입니다. 조립 스트레스 동안 스트레스는 평형 방식으로 판에 적용됩니다. 압력은 측면 힘이기 때문에,얇은 구리 퇴적물이 있는 표면은 樹脂을 흘릴 것입니다.이것은 그 위치에 공백을 만듭니다.
• 보우와 트위스트 측정 IPC-6012에 따르면, 보우와 트위스트의 허용 최대 값은 SMT 구성 요소가있는 보드에서 0.75%이며 다른 보드에서는 1.5%입니다. 이 표준에 따라,우리는 또한 특정 PCB 크기의 구부러짐과 굽기를 계산할 수 있습니다.

보우 할로먼트 = 판 길이 또는 너비 × 보우 할로먼트의 비율 / 100

굽기 측정은 보드의 대각선 길이를 포함합니다. 판이 각도 중 하나에 의해 제한되고 두 방향으로 굽기가 작용한다는 것을 고려하면 인자 2가 포함됩니다.

허용되는 최대 회전 = 2 x 보드 직선 길이가 x 회전 허용 비율 / 100

여기 보시는 보드들은 길이 4인치, 너비 3인치, 직사각형은 5인치입니다.

전체 길이에 걸쳐 구부리는 허용 = 4 × 0.75/100 = 0.03 인치

너비에서 굽는 허용 = 3 x 0.75/100 = 0.0225 인치

허용되는 최대 왜곡 = 2 x 5 x 0.75/100 = 0.075 인치