24小時(shí)聯(lián)系電話:18217114652、13661815404
中文
公司新聞
印刷電路板銅分布均勻的兩種方法
印刷電路板銅分布均勻的兩種方法
首先，它是什么，為什么我們要在 PCB 上均勻分布銅？查看材料堆疊，因?yàn)樗趯?dǎo)體和電介質(zhì)材料之間交替。目標(biāo)是在您從中心線向外工作時(shí)構(gòu)建銅配重的鏡像。
除了指定交替的形狀和布線層之外，“最環(huán)保”的 PC 板將涉及最少的蝕刻。很直觀的是，去除更少的材料將需要更少的時(shí)間在溶劑罐中。時(shí)間就是金錢，因此應(yīng)該有足夠的理由讓所有層都偏向銅填充。
除了在設(shè)備上更容易之外，銅偏置設(shè)計(jì)將有助于保持整個(gè)電路板的均勻厚度。雖然我們通常會(huì)從供應(yīng)商那里獲得 +/- 10% 的厚度公差，但在涉及實(shí)際 PCB 厚度時(shí)，我們通常需要更緊密的分布。
我們基本上必須允許 10% 的厚度公差，同時(shí)旨在通過提供充分利用原材料的藝術(shù)品來獲得 5% 的差異。我們?cè)O(shè)計(jì)的電路板越均勻，結(jié)果就越一致。
這適用于翹曲（扭曲和彎曲）占板總長度的百分比。順便說一句，0.75% 是新的 1%，因?yàn)槲覀兝^續(xù)推動(dòng)制造商提供支持高引腳數(shù)表面貼裝設(shè)備的更平坦的電路板。
最后，目標(biāo)是最終得到厚度和薄餅一樣平坦的印刷電路板。我們正在尋找的最終結(jié)果是組裝過程中的高產(chǎn)量和低缺陷率，同時(shí)在制造過程中節(jié)省資源。好的，讓我們一起做。
高清互連 (HDI) 策略
與傳統(tǒng)的通孔技術(shù)相比，使用 HDI 有更多的自由度。我的建議是在信號(hào)層完全連接后在走線周圍添加接地填充物。一旦銅線泛濫到位，跟蹤推擠會(huì)話將有利于路由層的地方將更加明顯。
我們希望在他們自己的法拉第籠中隔離差分對(duì)。出于不同的原因，時(shí)鐘網(wǎng)和傳感網(wǎng)也布線在各自的通道中。時(shí)鐘是侵略者，而您知道，許多傳感線對(duì)外部影響很敏感，尤其是來自時(shí)鐘和高速連接的影響。
一旦將走線分組以最大化銅泛濫，同時(shí)保持理想的走線間距，在逐層基礎(chǔ)上圍繞形狀周邊放樣接地通孔將相對(duì)容易。HDI 構(gòu)造中使用的微通孔將適合小空間，并且僅跨越將局部地平面縫合到其專用層上的通用地平面所需的層。
PCB 使用 HDI 技術(shù)總是有原因的。總是，一個(gè)或多個(gè)組件是技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素，而電路板上的其他電路則被這種細(xì)間距幾何結(jié)構(gòu)過度服務(wù)。微通孔仍然可以用作典型穩(wěn)壓器上較大的電源和接地引腳的焊盤中通孔解決方案，即使它們適用于更主流的解決方案。
一旦有了微通孔，您不妨充分利用它們。制作微通孔總是比制作通孔要快得多。是的，當(dāng)它們一次一層地通過電路板時(shí)，它們的數(shù)量更多，但這個(gè)過程很好理解并且眾所周知是相當(dāng)可靠的。
在 PCB 結(jié)構(gòu)方面，預(yù)算限制常常迫使我們保持低技術(shù)水平。當(dāng)然，有時(shí)只需要老派的制造。電鍍通孔 (PTH) 工藝是使用中最可靠的技術(shù)。我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)它在我們的車輛引擎蓋下或在火箭上被射入太空。無論我們談?wù)摰氖浅杀疽?guī)模的低端還是高端，PTH 板仍有很長的路要走。
問題是每個(gè)過孔都穿過每一層，所以當(dāng)我們嘗試使用過孔來創(chuàng)建熱路徑或法拉第籠時(shí)，很容易得到太多好的東西。縫合通孔的密度會(huì)在電源層和布線層上形成障礙，從而減少流量。
圖 2. 圖片來源：在過多過孔會(huì)造成破壞的位置加載金屬。
通常，HDI 板用于管理電流密度和高速傳輸線的程度比其 PTH 表親更大。在中低密度設(shè)計(jì)中，引腳之間的空間會(huì)更加寬松，因此布線解決方案可能會(huì)更簡單。
我們?nèi)匀粫?huì)看到電源、接地和信號(hào)層之間的金屬負(fù)載存在很大差異。為了防止 PCB 像薯片，我們要使銅分布均勻。所有層，無論其功能如何，都應(yīng)具有相似的金屬化覆蓋百分比。
您可以通過在所有未使用區(qū)域上淹沒銅接地層來到達(dá)那里。然后問題就變成了用過孔固定每個(gè)形狀的周長。如果讓它們“漂浮”，那么形狀更有可能成為將噪音從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方的管道。
當(dāng)接地層無論走到哪里都沒有良好連接時(shí)，地彈、紋波和其他信號(hào)完整性影響更為常見。組件、布線總線和電源平面可能使添加每層覆銅所需的過孔變得困難。
出于這個(gè)原因，我傾向于在不建議接地的地方添加非功能性銅。可以有一個(gè)制造說明，說明非功能性銅的尺寸、形狀和間距。在沒有關(guān)于該主題的注釋的情況下將不平衡的電路板貼出會(huì)觸發(fā)晶圓廠要求允許添加“竊取”。
制造商自愿這樣做是為了滿足 IPC 對(duì)平整度和厚度的要求，但我相信如果您帶頭，他們會(huì)更高興。我不想把它留給他們，所以我繼續(xù)將竊取作為藝術(shù)品的一部分而不是依賴于晶圓廠筆記。
關(guān)于實(shí)施盜銅的最后思考
你聽說過黃金比例嗎？它是在自然界中發(fā)現(xiàn)的東西，例如鸚鵡螺殼或颶風(fēng)的腔室。它也受到建筑師和平面設(shè)計(jì)師的青睞。這是我在創(chuàng)建盜賊區(qū)域時(shí)喜歡使用的幾何圖形。制作一排排偏移的矩形以類似于磚墻是我最喜歡的方法，但一堆小點(diǎn)也可以用于金屬裝載。我喜歡認(rèn)為板從磚墻方法中獲得了更多的剛度，盡管沒有證據(jù)。
圖 3. 圖片來源：在小矩形中可以看到黃金比例的幾何形狀。數(shù)值上接近1:1.6
的間距規(guī)則將驅(qū)動(dòng)空氣間隙和待填充將通知磚的尺寸的區(qū)域的大小。這種填充方法可用于任何層，但最常見于組件和布線層。底線：不要等待被要求平衡金屬負(fù)載，只需通過設(shè)計(jì)說明或?qū)Σ季止ぞ吒械綕M意即可。