Wie viel wissen Sie über das ausgewogene Kupfer in PCB(2)

Fünf, PCB-symmetrische Kupfer-Designspezifikation

1. Während des Stackup-Designs wird empfohlen, die Mittelschicht auf die maximale Kupferdicke einzustellen und die verbleibenden Schichten weiter auszugleichen, damit sie zu ihren gespiegelten gegenüberliegenden Schichten passen. Dieser Ratschlag ist wichtig, um den zuvor besprochenen Kartoffelchip-Effekt zu vermeiden.

2. Wo es breite Kupferbereiche auf der Leiterplatte gibt, ist es ratsam, sie als Gitter und nicht als feste Flächen zu gestalten, um Fehlanpassungen der Kupferdichte in dieser Schicht zu vermeiden. Dadurch werden Krümmungs- und Verdrehungsprobleme weitgehend vermieden.

3. Im Stapel sollten die Stromversorgungsebenen symmetrisch angeordnet werden, und das Gewicht des Kupfers, das in jeder Stromversorgungsebene verwendet wird, sollte gleich sein.

4. Der Kupferausgleich ist nicht nur in der Signal- oder Leistungsschicht erforderlich, sondern auch in der Kernschicht und der Prepreg-Schicht der Leiterplatte. Die Sicherstellung eines gleichmäßigen Kupferanteils in diesen Schichten ist eine gute Möglichkeit, die gesamte Kupferbilanz der Leiterplatte aufrechtzuerhalten.

5. Wenn in einer bestimmten Schicht überschüssiger Kupferbereich vorhanden ist, sollte die symmetrische gegenüberliegende Schicht zum Ausgleich mit winzigen Kupfergittern gefüllt werden. Diese winzigen Kupfergitter sind mit keinem Netzwerk verbunden und beeinträchtigen die Funktionalität nicht. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass diese Kupferausgleichstechnik die Signalintegrität oder die Platinenimpedanz nicht beeinträchtigt.

6. Technologie zum Ausgleich der Kupferverteilung

1) Füllmuster

Kreuzschraffur ist ein Prozess, bei dem bestimmte Kupferschichten gerastert werden. Es handelt sich tatsächlich um regelmäßige periodische Öffnungen, die fast wie ein großes Sieb aussehen. Dieser Prozess erzeugt kleine Öffnungen in der Kupferebene. Das Harz verbindet sich fest mit dem Laminat durch das Kupfer. Dies führt zu einer stärkeren Haftung und einer besseren Kupferverteilung, wodurch das Risiko des Verziehens verringert wird.

Füllmuster

Hier sind einige Vorteile von schattierten Kupferflächen gegenüber massiven Gussteilen:

Kontrolliertes Impedanz-Routing in Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten.
Ermöglicht breitere Abmessungen, ohne die Flexibilität der Schaltungsanordnung zu beeinträchtigen.
Eine Erhöhung der Kupfermenge unter der Übertragungsleitung erhöht die Impedanz.
Bietet mechanische Unterstützung für dynamische oder statische Flex-Panels.

schraffierte Kupferebene
2) Große Kupferflächen in Gitterform

Große Kupferflächen auf Ihrem Board sollten nach Möglichkeit immer Mesh sein. Dies kann in der Regel im Layoutprogramm eingestellt werden. Beispielsweise bezieht sich das Eagle-Programm auf Bereiche des Gitters als "Schraffuren". Dies ist natürlich nur möglich, wenn keine empfindlichen Hochfrequenz-Leiterbahnen vorhanden sind. Das "Gitter" hilft, "Twist"- und "Bow"-Effekte zu vermeiden, insbesondere bei Platten mit nur einer Schicht.
3) Füllen Sie die kupferfreien Bereiche mit (Gitter-)Kupfer
Kupferfreie Bereiche sollten mit Kupfer gefüllt (Raster) werden.
Vorteil:
Es wird eine bessere Gleichmäßigkeit der plattierten Durchgangslochwände erreicht.
Verhindert das Verdrehen und Verbiegen von Leiterplatten.
4) Beispiel für die Gestaltung des Kupferbereichs

Beispiel für das Design einer Kupferzone
5) Kupfersymmetrie sicherstellen

Kupfersymmetrie sicherstellen
Große Kupferflächen sollten mit „Kupferfüllung“ auf der gegenüberliegenden Seite ausgeglichen werden. Versuchen Sie auch, die Leiterbahnen möglichst gleichmäßig über die Platine zu verteilen.
Bei mehrlagigen Platinen symmetrisch gegenüberliegende Lagen mit „Kupferfüllung“ angleichen.

Kupfer Symmetrie
6) Symmetrische Kupferverteilung in Schichtstapelung
Die Kupferfoliendicke in den Aufbaulagen der Platine sollte immer symmetrisch verteilt sein. Ein asymmetrischer Lagenaufbau ist möglich, jedoch raten wir aufgrund möglicher Verzerrungen dringend davon ab.
Bild
Symmetrische Kupferverteilung im Stack
7. Verwenden Sie eine dicke Kupferplatte
Wenn es das Design zulässt, wählen Sie eine dickere Kupferplatte als eine dünnere. Der Zufallsfaktor des Verbiegens und Verdrehens wird größer, wenn Sie dünne Platten verwenden. Dies liegt daran, dass nicht genügend Material vorhanden ist, um die Platte starr zu halten. Einige Standarddicken sind 1 mm, 1,6 mm, 1,8 mm. Bei Dicken unter 1 mm ist die Verzugsgefahr doppelt so hoch wie bei dickeren Blechen.
8. Einheitliche Spur
Leiterbahnen sollten gleichmäßig auf der Platine verteilt sein. Vermeiden Sie möglichst Kupfersteckdosen. Spuren sollten symmetrisch auf jeder Schicht verteilt werden.