പിസിബി ഡിസൈനിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ് കോപ്പർ കോട്ടിംഗ്. ആഭ്യന്തര പിസിബി ഡിസൈൻ സോഫ്റ്റ്വെയറായാലും വിദേശ പ്രൊട്ടലായാലും, പവർപിസിബി ഇന്റലിജന്റ് കോപ്പർ കോട്ടിംഗ് ഫംഗ്ഷൻ നൽകുന്നു, അപ്പോൾ നമുക്ക് എങ്ങനെ ചെമ്പ് പ്രയോഗിക്കാം?
പിസിബിയിലെ ഉപയോഗിക്കാത്ത സ്ഥലം ഒരു റഫറൻസ് ഉപരിതലമായി ഉപയോഗിക്കുകയും പിന്നീട് അതിൽ ഖര ചെമ്പ് നിറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് കോപ്പർ പവർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നത്. ഈ ചെമ്പ് പ്രദേശങ്ങളെ കോപ്പർ ഫില്ലിംഗ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഗ്രൗണ്ട് വയറിന്റെ ഇംപെഡൻസ് കുറയ്ക്കുകയും ആന്റി-ഇന്റർഫറൻസ് കഴിവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് കോപ്പർ കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രാധാന്യം; വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് കുറയ്ക്കുകയും വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുക; ഗ്രൗണ്ട് വയറുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് ലൂപ്പ് ഏരിയ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
സോൾഡറിംഗ് സമയത്ത് പിസിബി കഴിയുന്നത്ര വികലമാകാതിരിക്കാൻ, മിക്ക പിസിബി നിർമ്മാതാക്കളും പിസിബി ഡിസൈനർമാരോട് പിസിബിയുടെ തുറന്ന ഭാഗങ്ങൾ ചെമ്പ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രിഡ് പോലുള്ള ഗ്രൗണ്ട് വയറുകൾ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കണമെന്ന് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. ചെമ്പ് കോട്ടിംഗ് അനുചിതമായി കൈകാര്യം ചെയ്താൽ, ലാഭം നഷ്ടത്തിന് തുല്യമാകില്ല. ചെമ്പ് കോട്ടിംഗ് "ദോഷങ്ങളേക്കാൾ കൂടുതൽ ഗുണങ്ങളാണോ" അതോ "ഗുണങ്ങളേക്കാൾ കൂടുതൽ ദോഷങ്ങളാണോ"?
പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് വയറിംഗിന്റെ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് കപ്പാസിറ്റൻസ് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. നീളം നോയ്സ് ഫ്രീക്വൻസിയുടെ അനുബന്ധ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ 1/20 ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, ഒരു ആന്റിന ഇഫക്റ്റ് സംഭവിക്കുകയും വയറിംഗിലൂടെ ശബ്ദം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യും. പിസിബിയിൽ മോശമായി ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്ത ചെമ്പ് പവർ ഉണ്ടെങ്കിൽ, കോപ്പർ പവർ ഒരു നോയ്സ് പ്രൊപ്പഗേഷൻ ടൂളായി മാറുന്നു. അതിനാൽ, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടിൽ, ഗ്രൗണ്ട് വയർ ഗ്രൗണ്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് കരുതരുത്. ഇതാണ് "ഗ്രൗണ്ട് വയർ", ഇത് λ/20 ൽ കുറവായിരിക്കണം. മൾട്ടിലെയർ ബോർഡിന്റെ ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിൻ ഉപയോഗിച്ച് വയറിംഗിൽ "നല്ല ഗ്രൗണ്ടിലേക്ക്" ദ്വാരങ്ങൾ പഞ്ച് ചെയ്യുക. കോപ്പർ കോട്ടിംഗ് ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്താൽ, കോപ്പർ കോട്ടിംഗിന് കറന്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, ഷീൽഡിംഗ് ഇടപെടലിന്റെ ഇരട്ട പങ്കും ഉണ്ട്.
ചെമ്പ് പൂശുന്നതിന് സാധാരണയായി രണ്ട് അടിസ്ഥാന രീതികളുണ്ട്, അതായത് വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ചെമ്പ് കോട്ടിംഗും ഗ്രിഡ് കോപ്പറും. ഗ്രിഡ് കോപ്പർ കോട്ടിംഗിനെക്കാൾ വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ചെമ്പ് കോട്ടിംഗാണോ നല്ലതെന്ന് പലപ്പോഴും ചോദിക്കാറുണ്ട്. ഇത് സാമാന്യവൽക്കരിക്കുന്നത് നല്ലതല്ല. എന്തുകൊണ്ട്? വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ചെമ്പ് കോട്ടിംഗിന് കറന്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കൽ, ഷീൽഡിംഗ് എന്നീ ഇരട്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ചെമ്പ് കോട്ടിംഗ് വേവ് സോളിഡറിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ബോർഡ് മുകളിലേക്ക് ഉയർന്നേക്കാം, കുമിളകൾ പോലും ഉണ്ടാകാം. അതിനാൽ, വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ചെമ്പ് കോട്ടിംഗിന്, ചെമ്പ് ഫോയിലിന്റെ കുമിളകൾ ഒഴിവാക്കാൻ സാധാരണയായി നിരവധി ഗ്രൂവുകൾ തുറക്കുന്നു. ശുദ്ധമായ ചെമ്പ്-പൊതിഞ്ഞ ഗ്രിഡ് പ്രധാനമായും ഷീൽഡിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ കറന്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ പ്രഭാവം കുറയുന്നു. താപ വിസർജ്ജനത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഗ്രിഡ് നല്ലതാണ് (ഇത് ചെമ്പിന്റെ ചൂടാക്കൽ ഉപരിതലം കുറയ്ക്കുന്നു) കൂടാതെ വൈദ്യുതകാന്തിക കവചത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഗ്രിഡ് സ്തംഭിച്ച ദിശകളിലെ അടയാളങ്ങൾ ചേർന്നതാണെന്ന് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കണം. സർക്യൂട്ടിന്, ട്രെയ്സിന്റെ വീതിക്ക് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ പ്രവർത്തന ആവൃത്തിക്ക് അനുയോജ്യമായ "ഇലക്ട്രിക്കൽ നീളം" ഉണ്ടെന്ന് നമുക്കറിയാം (യഥാർത്ഥ വലുപ്പം വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഡിജിറ്റൽ ഫ്രീക്വൻസി ലഭ്യമാണ്, വിശദാംശങ്ങൾക്ക് അനുബന്ധ പുസ്തകങ്ങൾ കാണുക). പ്രവർത്തന ആവൃത്തി വളരെ ഉയർന്നതല്ലെങ്കിൽ, ഗ്രിഡ് ലൈനുകളുടെ പാർശ്വഫലങ്ങൾ വ്യക്തമാകണമെന്നില്ല. വൈദ്യുത നീളം പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുമ്പോൾ, അത് വളരെ മോശമായിരിക്കും. സർക്യൂട്ട് ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെന്നും സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന സിഗ്നലുകൾ എല്ലായിടത്തും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നുണ്ടെന്നും കണ്ടെത്തി. അതിനാൽ ഗ്രിഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സഹപ്രവർത്തകർക്ക്, രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് തിരഞ്ഞെടുക്കണമെന്നാണ് എന്റെ നിർദ്ദേശം, ഒരു കാര്യത്തിൽ പറ്റിനിൽക്കരുത്. അതിനാൽ, ആന്റി-ഇന്റർഫറൻസിനായി മൾട്ടി-പർപ്പസ് ഗ്രിഡുകൾക്ക് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ ഉയർന്നതാണ്, കൂടാതെ ലോ-ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടുകൾ, വലിയ വൈദ്യുതധാരകളുള്ള സർക്യൂട്ടുകൾ മുതലായവ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുകയും പൂർണ്ണമായ ചെമ്പ് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
കോപ്പർ പവറിൽ കോപ്പർ പവറിന്റെ ആവശ്യമുള്ള ഫലം നേടുന്നതിന് താഴെപ്പറയുന്ന വിഷയങ്ങളിൽ നാം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതുണ്ട്:
1. പിസിബി ബോർഡിന്റെ സ്ഥാനം അനുസരിച്ച്, പിസിബിക്ക് SGND, AGND, GND തുടങ്ങിയ നിരവധി ഗ്രൗണ്ടുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, പ്രധാന "ഗ്രൗണ്ട്" സ്വതന്ത്രമായി ചെമ്പ് ഒഴിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു റഫറൻസായി ഉപയോഗിക്കണം. ഡിജിറ്റൽ ഗ്രൗണ്ടും അനലോഗ് ഗ്രൗണ്ടും ചെമ്പ് ഒഴിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു. അതേ സമയം, ചെമ്പ് ഒഴിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ആദ്യം അനുബന്ധ പവർ കണക്ഷൻ കട്ടിയാക്കുക: 5.0V, 3.3V, മുതലായവ, ഈ രീതിയിൽ, വ്യത്യസ്ത ആകൃതിയിലുള്ള ഒന്നിലധികം പോളിഗോണുകൾ ഘടന രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
2. വ്യത്യസ്ത ഗ്രൗണ്ടുകളിലേക്കുള്ള സിംഗിൾ-പോയിന്റ് കണക്ഷന്, 0 ഓം റെസിസ്റ്ററുകൾ, മാഗ്നറ്റിക് ബീഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇൻഡക്റ്റൻസ് എന്നിവയിലൂടെ ബന്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് രീതി;
3. ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന് സമീപം കോപ്പർ-ക്ലാഡ്. സർക്യൂട്ടിലെ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ ഒരു ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി എമിഷൻ സ്രോതസ്സാണ്. ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിനെ കോപ്പർ-ക്ലാഡ് കൊണ്ട് ചുറ്റുക, തുടർന്ന് ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ ഷെൽ വെവ്വേറെ ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്യുക എന്നതാണ് രീതി.
4. ദ്വീപ് (ഡെഡ് സോൺ) പ്രശ്നം, അത് വളരെ വലുതാണെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നുവെങ്കിൽ, ഒരു ഗ്രൗണ്ട് വിയ നിർവചിച്ച് അത് ചേർക്കുന്നതിന് വലിയ ചിലവ് വരില്ല.
5. വയറിങ്ങിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഗ്രൗണ്ട് വയർ അതേ രീതിയിൽ തന്നെ കൈകാര്യം ചെയ്യണം. വയറിങ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഗ്രൗണ്ട് വയർ നന്നായി റൂട്ട് ചെയ്യണം. വിയാസ് ചേർത്ത് ഗ്രൗണ്ട് പിൻ ചേർക്കാൻ കഴിയില്ല. ഈ പ്രഭാവം വളരെ മോശമാണ്.
6. ബോർഡിൽ മൂർച്ചയുള്ള കോണുകൾ (<=180 ഡിഗ്രി) ഉണ്ടാകാതിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്, കാരണം വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ, ഇത് ഒരു ട്രാൻസ്മിറ്റിംഗ് ആന്റിനയാണ്! വലുതായാലും ചെറുതായാലും മറ്റ് സ്ഥലങ്ങളിൽ എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു ആഘാതം ഉണ്ടാകും. ആർക്കിന്റെ അരികിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.
7. മൾട്ടിലെയർ ബോർഡിന്റെ മധ്യ പാളിയുടെ തുറന്ന സ്ഥലത്ത് ചെമ്പ് ഒഴിക്കരുത്. കാരണം ഈ ചെമ്പ് "നല്ല നിലം" ആക്കുന്നത് നിങ്ങൾക്ക് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.
8. ഉപകരണത്തിനുള്ളിലെ ലോഹം, ഉദാഹരണത്തിന് മെറ്റൽ റേഡിയറുകൾ, മെറ്റൽ റൈൻഫോഴ്സ്മെന്റ് സ്ട്രിപ്പുകൾ മുതലായവ "നല്ല ഗ്രൗണ്ടിംഗ്" ആയിരിക്കണം.
9. ത്രീ-ടെർമിനൽ റെഗുലേറ്ററിന്റെ ഹീറ്റ് ഡിസ്സിപ്പേഷൻ മെറ്റൽ ബ്ലോക്ക് നന്നായി ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്തിരിക്കണം. ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന് സമീപമുള്ള ഗ്രൗണ്ട് ഐസൊലേഷൻ സ്ട്രിപ്പ് നന്നായി ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്തിരിക്കണം. ചുരുക്കത്തിൽ: പിസിബിയിലെ ചെമ്പിന്റെ ഗ്രൗണ്ടിംഗ് പ്രശ്നം കൈകാര്യം ചെയ്താൽ, അത് തീർച്ചയായും "ദോഷങ്ങളെക്കാൾ ഗുണം കൂടുതലാണ്". ഇത് സിഗ്നൽ ലൈനിന്റെ റിട്ടേൺ ഏരിയ കുറയ്ക്കുകയും സിഗ്നലിന്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.