Hea viis vase trükkplaadile kandmiseks

Vasekate on trükkplaatide disaini oluline osa. Olenemata sellest, kas tegemist on kodumaise trükkplaatide disainitarkvara või mõne välismaise Proteliga, pakub PowerPCB intelligentset vasekate funktsiooni, seega kuidas me saame vaske peale kanda?

 

 

 

Nn vasevalu puhul kasutatakse trükkplaadil olevat kasutamata ala võrdluspinnana ja täidetakse see seejärel tahke vasega. Neid vaskpindu nimetatakse ka vasetäiteks. Vasekihi tähtsus seisneb maandusjuhtme impedantsi vähendamises ja häiretevastase võime parandamises; pingelanguse vähendamises ja toiteallika efektiivsuse parandamises; maandusjuhtmega ühendamine võib samuti vähendada silmuse pindala.

Selleks, et trükkplaat jootmise ajal võimalikult moonutamata jääks, nõuavad enamik trükkplaatide tootjaid trükkplaatide disaineritelt ka trükkplaadi avatud alade täitmist vase või võrgutaoliste maandusjuhtmetega. Kui vaskkattega ei käidelda õigesti, ei ole kasu kaotust väärt. Kas vaskkattel on "rohkem eeliseid kui puudusi" või "kahju rohkem kui eeliseid"?

Kõik teavad, et trükkplaadi juhtmestiku hajutatud mahtuvus töötab kõrgetel sagedustel. Kui pikkus on suurem kui 1/20 vastava mürasageduse lainepikkusest, tekib antenniefekt ja juhtmestiku kaudu kiirgub müra. Kui trükkplaadil on halvasti maandatud vaskjuhtmestik, muutub vaskjuhtmestik müra levimise vahendiks. Seetõttu ei tohiks kõrgsagedusahelas arvata, et maandusjuhe on maaga ühendatud. See on "maandusjuhe" ja selle takisti peab olema väiksem kui λ/20. Torka juhtmestikku augud, et see sobiks mitmekihilise plaadi maandustasandiga "hea maandusega". Kui vaskkatet õigesti käsitseda, siis vaskkate mitte ainult ei suurenda voolu, vaid täidab ka varjestusinterferentsi kahekordset rolli.

Vase katmiseks on üldiselt kaks põhimeetodit: suure pindalaga vase katmine ja võrkvask. Tihti küsitakse, kas suure pindalaga vase katmine on parem kui võrkvask katmine. Üldistamine pole hea. Miks? Suure pindalaga vase katmisel on kaks funktsiooni: voolu suurendamine ja varjestus. Kui aga lainejootmiseks kasutatakse suure pindalaga vase katet, võib plaat üles tõusta ja isegi mullide teke. Seetõttu avatakse suure pindalaga vase katmisel tavaliselt mitu soont, et leevendada vaskfooliumi mullide teket. Puhast vasega kaetud võrku kasutatakse peamiselt varjestuseks ja voolu suurendamise mõju väheneb. Soojuse hajumise seisukohast on võrk hea (see vähendab vase kuumutuspinda) ja mängib teatud rolli elektromagnetilises varjestuses. Kuid tuleb märkida, et võrk koosneb astmelistest radadest. Me teame, et vooluahela puhul on jälje laiusel vastav "elektriline pikkus" trükkplaadi töösagedusele (tegelik suurus jagatakse töösagedusele vastava digitaalse sagedusega, üksikasjade saamiseks vaadake seotud raamatuid). Kui töösagedus ei ole väga kõrge, ei pruugi võrguliinide kõrvalmõjud olla ilmsed. Kui elektriline pikkus vastab töösagedusele, on olukord väga halb. Selgus, et vooluring ei tööta üldse korralikult ja süsteemi tööd häirivad signaalid levivad kõikjale. Seega kolleegidele, kes kasutavad võrke, soovitan valida vastavalt kavandatud trükkplaadi töötingimustele ja mitte klammerduda ühe asja külge. Seetõttu on kõrgsagedusvooluringidel mitmeotstarbeliste võrkude puhul kõrged nõuded häiretevastase toime osas ning tavaliselt kasutatakse madalsagedusvooluringe, suure vooluga vooluringe jne, mis on täielikult vaskkaablid.

 

Vasevalu soovitud efekti saavutamiseks vasevalu puhul peame pöörama tähelepanu järgmistele probleemidele:

1. Kui trükkplaadil on mitu maandust, näiteks SGND, AGND, GND jne, tuleks trükkplaadi asukoha järgi kasutada peamist "maandust" võrdluspunktina, et vask eraldi valada. Digitaalne ja analoogne maandus on vaskvalust eraldatud. Samal ajal tuleb enne vaskvalamist vastav toiteühendus paksendada: 5,0 V, 3,3 V jne, nii et moodustub mitu erineva kujuga hulknurka.

2. Ühepunktilise ühenduse loomiseks erinevate maandustega kasutatakse 0-oomiseid takisteid, magnetilisi helmeid või induktiivsust;

3. Kristallostsillaatori ümbruses vasega kaetud. Ahelas olev kristallostsillaator on kõrgsageduslik kiirgusallikas. Meetod seisneb kristallostsillaatori ümbritsemises vasega ja seejärel kristallostsillaatori kesta eraldi maandamises.

4. Saare (surnud tsooni) probleem – kui arvate, et see on liiga suur, siis maapinna läbipääsu määratlemine ja lisamine ei maksa palju.

5. Juhtmestiku alguses tuleks maandusjuhet samamoodi käsitseda. Juhtmestiku paigaldamisel tuleks maandusjuhe hästi paigutada. Maandusklemmi ei saa lisada läbipääsude abil. See on väga halb efekt.

6. Plaadil on kõige parem mitte olla teravaid nurki (<=180 kraadi), sest elektromagnetismi seisukohast kujutab see endast saatvat antenni! Mõju teistele kohtadele on alati olemas, olenemata sellest, kas see on suur või väike. Soovitan kasutada kaare serva.

7. Ärge valage vaske mitmekihilise plaadi keskmise kihi avatud alale. Sest teil on raske seda vaske "heaks maanduseks" muuta.

8. Seadme sees olev metall, näiteks metallradiaatorid, metalltugevdusribad jne, peab olema "hea maandusega".

9. Kolme klemmiga regulaatori soojuseraldusplokk peab olema hästi maandatud. Kristallostsillaatori lähedal asuv maandusisolatsiooniriba peab olema hästi maandatud. Lühidalt: kui trükkplaadi vase maandusprobleem lahendatakse, on plussid kindlasti "puudustest suuremad". See võib vähendada signaaliliini tagasivooluala ja vähendada signaali elektromagnetilisi häireid väljastpoolt.