干貨丨論空曠區(qū)鋪銅的重要性
電子工程師在PCB布線時(shí)由于對(duì)PCB生產(chǎn)工藝流程不太了解,在板子上設(shè)計(jì)過(guò)多的空曠區(qū)域,這會(huì)給產(chǎn)品本身及板廠生產(chǎn)帶來(lái)不良影響。
接下來(lái),阿創(chuàng)帶你全方位了解鋪銅的重要性!
有客戶問(wèn):從成本的角度看,少鋪銅,那不是電鍍面積更小、節(jié)省銅么?
但生產(chǎn)PCB我們得優(yōu)先從品質(zhì)上考慮:從整體生產(chǎn)可控性及品質(zhì)保障來(lái)說(shuō),鋪銅更有利于產(chǎn)品品質(zhì)!


01
外層空曠區(qū)問(wèn)題
受影響范圍:雙面板、多層板(4層及以上)
當(dāng)PCB板放在電鍍槽,打上額定電流進(jìn)行電鍍時(shí)(如圖1),此時(shí)的PCB是用干膜掩膜之后的形態(tài)。

露在干膜之外的線路基銅部分,在電流作用下,將鍍銅液槽中的銅鍍到PCB上(如圖2)。

此時(shí),露在干膜之外局部的線路總面積在電鍍過(guò)程中會(huì)影響額定電流分配的大小,面積越大圖形分布越均勻(如圖3),受電流也就越均勻。這就是我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行大面積鋪銅的原因。

如果線路受鍍總面積過(guò)小或者圖形分布很不均勻(如圖4),那么受到的電流也會(huì)不均勻。這時(shí)候因?yàn)橥?,電流越大,鍍銅就越厚(你做1oz,實(shí)際做出來(lái)可能有2oz)。


如果線與線之間的間隙過(guò)?。ㄈ缰挥?mil、5mil),則會(huì)導(dǎo)致線路之間出現(xiàn)我們常說(shuō)的“夾膜” ,即把干膜夾在中間,這會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的底銅在蝕刻時(shí)蝕刻不干凈,從而產(chǎn)生短路(如圖6)。

解決方案:為了保障品質(zhì),我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)需盡量避免獨(dú)立線的存在,盡可能整板鋪銅。如果有實(shí)在不能鋪銅的獨(dú)立線,那就盡可能地把線的間隙設(shè)計(jì)得寬一點(diǎn)。
改善前后的案例對(duì)比:
1、部分鋪銅


2、大面積沒(méi)有鋪銅


02
內(nèi)層線路空曠區(qū)問(wèn)題
受影響范圍:多層板(4層及以上)
多層板壓合是將PP裁切成片狀,放在內(nèi)層芯板與芯板、及芯板與銅箔之間,再經(jīng)過(guò)壓機(jī)高溫高壓,使PP上的樹(shù)脂熔化并填充芯板上的無(wú)銅區(qū),冷卻后樹(shù)脂固化,使芯板和銅箔粘接在一起。



1當(dāng)空曠區(qū)過(guò)大時(shí),PP上的樹(shù)脂膠會(huì)過(guò)多且會(huì)集中流向無(wú)銅區(qū),從而導(dǎo)致板子偏薄、銅皮起皺、缺膠導(dǎo)致白斑、分層等問(wèn)題的出現(xiàn)。


案例如下:


2如果金手指對(duì)應(yīng)內(nèi)層區(qū)域比較空曠,則會(huì)導(dǎo)致金手指區(qū)域板厚偏薄,板子與連接器卡槽接觸不良等問(wèn)題。



對(duì)于金手指板:金手指下方的內(nèi)層線路一定要鋪銅,板厚要求也要更為嚴(yán)格。在選擇層壓結(jié)構(gòu)時(shí),不能選擇成品板厚走下限的結(jié)構(gòu),嘉立創(chuàng)層壓結(jié)構(gòu)編號(hào)上有標(biāo)明成品厚度。
以上多層板,內(nèi)層空曠區(qū)鋪銅主要是為了增加銅面積,減少填流區(qū)域,從而保證壓合可靠性及成品板厚公差。而外層空曠區(qū)鋪銅主要是為了均衡電鍍電流, 避免夾膜及線幼,同時(shí)使得表面銅厚更加均勻。
03
最后再總結(jié)下設(shè)計(jì)規(guī)則
1、設(shè)計(jì)時(shí)不要留空曠區(qū),盡量在空曠區(qū)鋪銅;
2、如果實(shí)在沒(méi)有位置鋪銅,那么線與線、線與焊盤(pán)、焊盤(pán)與焊盤(pán)的距離則按2oz銅厚、最小間距8mil設(shè)計(jì);
3、鋪銅遠(yuǎn)離正常的線路焊盤(pán),走線、銅皮、鉆孔要有0.5mm以上的距離,鋪銅盡量鋪實(shí)銅,不要鋪小網(wǎng)格銅;
4、金手指下方所有內(nèi)層線路層都必須鋪銅,避免手指處板厚偏薄,同時(shí)不能選擇板厚偏薄的層壓結(jié)構(gòu);
5、天線位置需按產(chǎn)品設(shè)計(jì)手冊(cè)要求鋪銅,鋪假銅時(shí)要考慮避免對(duì)天線產(chǎn)生干擾。
如果本文觀點(diǎn)對(duì)你有所幫助
請(qǐng)幫嘉立創(chuàng)轉(zhuǎn)發(fā)此文
感謝支持!