ในการออกแบบ PCB เรามักสงสัยว่าควรเคลือบพื้นผิวของ PCB ด้วยทองแดงหรือไม่ อันที่จริงแล้ว ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจข้อดีและข้อเสียของการเคลือบทองแดงบนพื้นผิว
ก่อนอื่นมาดูประโยชน์ของการเคลือบทองแดงกันก่อน:
1. พื้นผิวทองแดงสามารถให้การป้องกันเพิ่มเติมและลดเสียงรบกวนสำหรับสัญญาณภายในได้
2. สามารถปรับปรุงความสามารถในการระบายความร้อนของ PCB ได้
3. ในกระบวนการผลิต PCB ให้ประหยัดปริมาณสารกัดกร่อน
4. หลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวของ PCB ที่เกิดจากแรงดึงรีโฟลว์ของ PCB มากเกินไปอันเนื่องมาจากความไม่สมดุลของแผ่นทองแดง
การเคลือบผิวทองแดงที่สอดคล้องกันยังมีข้อเสียที่สอดคล้องกันด้วย:
1. ระนาบด้านนอกที่หุ้มด้วยทองแดงจะถูกแยกออกจากกันโดยส่วนประกอบพื้นผิวและสายสัญญาณที่กระจัดกระจาย หากมีแผ่นทองแดงที่ต่อลงดินไม่ดี (โดยเฉพาะแผ่นทองแดงที่หักและยาวบางๆ) ก็จะกลายเป็นเสาอากาศ ส่งผลให้เกิดปัญหา EMI
สำหรับผิวทองแดงประเภทนี้เราสามารถเจาะลึกผ่านฟังก์ชั่นของซอฟต์แวร์ได้เช่นกัน
2. หากพินส่วนประกอบถูกหุ้มด้วยทองแดงและเชื่อมต่ออย่างเต็มที่ จะทำให้สูญเสียความร้อนเร็วเกินไป ส่งผลให้เกิดความยากลำบากในการเชื่อมและการซ่อมแซม ดังนั้นเราจึงมักใช้การเชื่อมแบบไขว้โดยการวางทองแดงสำหรับส่วนประกอบแพทช์
ดังนั้นการวิเคราะห์ว่าพื้นผิวนั้นเคลือบด้วยทองแดงหรือไม่จะได้ข้อสรุปดังนี้
1. การออกแบบ PCB สำหรับบอร์ดสองชั้น การเคลือบทองแดงมีความจำเป็นมาก โดยทั่วไปแล้วในชั้นล่าง ชั้นบนสุดของอุปกรณ์หลัก และเดินสายไฟและสายสัญญาณ
2. สำหรับวงจรความต้านทานสูง วงจรแอนะล็อก (วงจรแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล วงจรแปลงแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโหมด) การเคลือบทองแดงถือเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดี
3. สำหรับวงจรดิจิทัลความเร็วสูงแบบหลายชั้นพร้อมแหล่งจ่ายไฟและระนาบกราวด์ที่สมบูรณ์ โปรดทราบว่าสิ่งนี้หมายถึงวงจรดิจิทัลความเร็วสูง และการเคลือบทองแดงในชั้นนอกจะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์มากนัก
4. สำหรับการใช้แผงวงจรดิจิทัลแบบหลายชั้น ชั้นในมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่สมบูรณ์ ระนาบกราวด์ การเคลือบทองแดงบนพื้นผิวไม่สามารถลดครอสทอล์คได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่หากอยู่ใกล้ทองแดงมากเกินไป อิมพีแดนซ์ของสายส่งไมโครสตริปจะเปลี่ยนไป ทองแดงที่ไม่ต่อเนื่องจะส่งผลกระทบเชิงลบต่อความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ของสายส่งด้วยเช่นกัน
5. สำหรับแผงวงจรหลายชั้น ซึ่งระยะห่างระหว่างสายไมโครสตริปและระนาบอ้างอิงน้อยกว่า 10 มิล เส้นทางกลับของสัญญาณจะถูกเลือกโดยตรงไปยังระนาบอ้างอิงที่อยู่ใต้สายสัญญาณ แทนที่จะเป็นแผ่นทองแดงโดยรอบ เนื่องจากมีอิมพีแดนซ์ต่ำกว่า สำหรับแผ่นสองชั้นที่มีระยะห่างระหว่างสายสัญญาณและระนาบอ้างอิง 60 มิล การหุ้มทองแดงทั้งหมดตลอดเส้นทางของสายสัญญาณจะช่วยลดสัญญาณรบกวนได้อย่างมาก
6. สำหรับแผงวงจรหลายชั้น หากมีอุปกรณ์และสายไฟจำนวนมาก อย่าใช้ทองแดงเพื่อป้องกันทองแดงที่แตกหักมากเกินไป หากส่วนประกอบพื้นผิวและสัญญาณความเร็วสูงมีน้อย แผงวงจรจะค่อนข้างว่างเปล่า เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการประมวลผล PCB คุณสามารถเลือกวางทองแดงบนพื้นผิวได้ แต่ควรคำนึงถึงการออกแบบ PCB ระหว่างสายทองแดงและสายสัญญาณความเร็วสูงอย่างน้อย 4 วัตต์ขึ้นไป เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์ของสายสัญญาณ