Il rivestimento in rame è una parte importante della progettazione di PCB. Che si tratti di un software di progettazione PCB nazionale o di un software Protel straniero, PowerPCB offre una funzione intelligente di rivestimento in rame. Come possiamo applicare il rame?
Il cosiddetto "copper pour" consiste nell'utilizzare lo spazio inutilizzato sul PCB come superficie di riferimento e poi riempirlo con rame solido. Queste aree di rame sono anche chiamate "rame filling". L'importanza del rivestimento in rame è ridurre l'impedenza del filo di terra e migliorare la capacità anti-interferenza; ridurre la caduta di tensione e migliorare l'efficienza dell'alimentatore; il collegamento con il filo di terra può anche ridurre l'area del loop.
Per rendere il PCB il più possibile esente da distorsioni durante la saldatura, la maggior parte dei produttori di PCB richiede ai progettisti di riempire le aree aperte del PCB con fili di terra in rame o a griglia. Se il rivestimento in rame viene gestito in modo improprio, il guadagno non compenserà la perdita. Il rivestimento in rame è "più vantaggi che svantaggi" o "più danni che vantaggi"?
Tutti sanno che la capacità distribuita del cablaggio del circuito stampato funziona ad alte frequenze. Quando la lunghezza è maggiore di 1/20 della lunghezza d'onda corrispondente alla frequenza del rumore, si verifica un effetto antenna e il rumore viene emesso attraverso il cablaggio. Se c'è una colata di rame mal messa a terra nel PCB, la colata di rame diventa uno strumento di propagazione del rumore. Pertanto, in un circuito ad alta frequenza, non bisogna pensare che il filo di terra sia collegato a terra. Questo è il "filo di terra" e deve avere una capacità inferiore a λ/20. Praticare dei fori nel cablaggio per raggiungere una "buona terra" con il piano di massa della scheda multistrato. Se il rivestimento in rame viene gestito correttamente, non solo aumenta la corrente, ma svolge anche il duplice ruolo di schermare le interferenze.
Esistono generalmente due metodi di base per il rivestimento in rame: il rivestimento in rame su ampia superficie e il rivestimento in rame a griglia. Spesso ci si chiede se il rivestimento in rame su ampia superficie sia migliore del rivestimento in rame a griglia. Non è opportuno generalizzare. Perché? Il rivestimento in rame su ampia superficie ha la duplice funzione di aumentare la corrente e schermare. Tuttavia, se il rivestimento in rame su ampia superficie viene utilizzato per la saldatura a onda, la scheda potrebbe sollevarsi e persino formare delle bolle. Pertanto, per il rivestimento in rame su ampia superficie, vengono generalmente praticate diverse scanalature per alleviare la formazione di bolle sulla lamina di rame. La griglia rivestita in rame puro viene utilizzata principalmente per la schermatura e l'effetto dell'aumento di corrente viene ridotto. Dal punto di vista della dissipazione del calore, la griglia è buona (riduce la superficie riscaldante del rame) e svolge un certo ruolo nella schermatura elettromagnetica. Tuttavia, è opportuno sottolineare che la griglia è composta da tracce in direzioni sfalsate. Sappiamo che, per il circuito, la larghezza della traccia ha una corrispondente "lunghezza elettrica" per la frequenza operativa del circuito stampato (la dimensione effettiva è divisa per la frequenza digitale corrispondente alla frequenza di lavoro, vedere i libri correlati per i dettagli). Quando la frequenza di lavoro non è molto alta, gli effetti collaterali delle linee di griglia potrebbero non essere evidenti. Una volta che la lunghezza elettrica corrisponde alla frequenza di lavoro, la situazione sarà molto negativa. Si è scoperto che il circuito non funzionava correttamente e che i segnali che interferivano con il funzionamento del sistema venivano trasmessi ovunque. Quindi, per i colleghi che utilizzano le griglie, il mio consiglio è di scegliere in base alle condizioni di lavoro del circuito stampato progettato, senza aggrapparsi a un solo elemento. Pertanto, i circuiti ad alta frequenza richiedono griglie multiuso per l'anti-interferenza, mentre i circuiti a bassa frequenza, i circuiti con correnti elevate, ecc. sono comunemente utilizzati e completamente in rame.
Per ottenere l'effetto desiderato dalla colata di rame, dobbiamo prestare attenzione ai seguenti aspetti:
1. Se il PCB presenta più masse, come SGND, AGND, GND, ecc., a seconda della posizione della scheda, la "massa" principale deve essere utilizzata come riferimento per la colata di rame indipendente. La massa digitale e quella analogica sono separate dalla colata di rame. Allo stesso tempo, prima della colata di rame, ispessire la connessione di alimentazione corrispondente: 5,0 V, 3,3 V, ecc., in questo modo si formano più poligoni di forme diverse.
2. Per la connessione a punto singolo a diverse masse, il metodo consiste nel collegare tramite resistori da 0 ohm, sfere magnetiche o induttanza;
3. Rivestimento in rame vicino all'oscillatore a cristallo. L'oscillatore a cristallo nel circuito è una sorgente di emissione ad alta frequenza. Il metodo consiste nel circondare l'oscillatore a cristallo con un rivestimento in rame e quindi collegare a terra separatamente il guscio dell'oscillatore a cristallo.
4. Il problema dell'isola (zona morta): se si ritiene che sia troppo grande, non costerà molto definire una via di terra e aggiungerla.
5. All'inizio del cablaggio, il filo di terra deve essere trattato allo stesso modo. Durante il cablaggio, il filo di terra deve essere instradato correttamente. Il pin di terra non può essere aggiunto aggiungendo via. Questo effetto è molto negativo.
6. È meglio non avere angoli acuti sulla scheda (<=180 gradi), perché dal punto di vista elettromagnetico, questo costituisce un'antenna trasmittente! Ci sarà sempre un impatto su altri punti, indipendentemente dal fatto che sia grande o piccolo. Consiglio di utilizzare il bordo dell'arco.
7. Non versare il rame nell'area aperta dello strato intermedio del pannello multistrato. Perché è difficile ottenere una "buona messa a terra" del rame.
8. Il metallo all'interno dell'apparecchiatura, come radiatori metallici, strisce di rinforzo metalliche, ecc., deve essere dotato di una "buona messa a terra".
9. Il blocco metallico di dissipazione del calore del regolatore a tre terminali deve essere ben collegato a terra. Anche la striscia di isolamento di terra vicino all'oscillatore a cristallo deve essere ben collegata a terra. In breve: se si risolve il problema di messa a terra del rame sul PCB, i vantaggi superano sicuramente gli svantaggi. Può ridurre l'area di ritorno della linea di segnale e ridurre le interferenze elettromagnetiche del segnale verso l'esterno.