La fabrication de PCB est le processus de construction d'un PCB physique à partir d'une conception de PCB selon un certain ensemble de spécifications.La compréhension des spécifications de conception est très importante car elle affecte la fabricabilité, les performances et le rendement de production du PCB.

 

L'une des spécifications de conception importantes à suivre est le "cuivre équilibré" dans la fabrication des PCB.Une couverture de cuivre constante doit être obtenue dans chaque couche de l'empilement de PCB pour éviter les problèmes électriques et mécaniques qui peuvent entraver les performances du circuit.

 

Que signifie PCB balance cuivre ?

Le cuivre équilibré est une méthode de traces de cuivre symétriques dans chaque couche de l'empilement de PCB, ce qui est nécessaire pour éviter la torsion, la flexion ou la déformation de la carte.Certains ingénieurs de mise en page et fabricants insistent pour que l'empilement en miroir de la moitié supérieure de la couche soit complètement symétrique à la moitié inférieure du PCB.

 

 

 

Fonction de cuivre d'équilibre de carte PCB

Routage

 

La couche de cuivre est gravée pour former les pistes, et le cuivre utilisé comme pistes transporte la chaleur avec les signaux à travers la carte.Cela réduit les dommages causés par un échauffement irrégulier de la carte qui pourrait provoquer la rupture des rails internes.

 

Radiateur

 

Le cuivre est utilisé comme couche de dissipation thermique du circuit de génération d'énergie, ce qui évite l'utilisation de composants de dissipation thermique supplémentaires et réduit considérablement le coût de fabrication.

 

Augmenter l'épaisseur des conducteurs et des pastilles de surface

 

Le cuivre utilisé comme placage sur un circuit imprimé augmente l'épaisseur des conducteurs et des pastilles de surface.De plus, des connexions en cuivre intercouches robustes sont réalisées grâce à des trous traversants plaqués.

 

Impédance de terre et chute de tension réduites

 

Le cuivre équilibré PCB réduit l'impédance au sol et la chute de tension, réduisant ainsi le bruit, et en même temps, il peut améliorer l'efficacité de l'alimentation.

 

Balance PCB effet cuivre

Dans la fabrication de PCB, si la répartition du cuivre entre les empilements n'est pas uniforme, les problèmes suivants peuvent survenir :

 

1. Mauvais équilibre de la pile

 

Équilibrer une pile signifie avoir des couches symétriques dans votre conception, et l'idée, ce faisant, est de renoncer aux zones à risque qui pourraient se déformer pendant les étapes d'assemblage et de stratification de la pile.

 

La meilleure façon de procéder est de commencer la conception de la maison empilée au centre de la planche et d'y placer les couches épaisses.Souvent, la stratégie du concepteur de PCB consiste à refléter la moitié supérieure de l'empilement avec la moitié inférieure.

 

2. Superposition de PCB

 

Le problème vient principalement de l'utilisation de cuivre plus épais (50um ou plus) sur des noyaux où la surface de cuivre est déséquilibrée, et pire, il n'y a presque pas de remplissage de cuivre dans le motif.

 

Dans ce cas, la surface de cuivre doit être complétée par de "fausses" zones ou plans pour empêcher le déversement de préimprégné dans le motif et le délaminage ou le court-circuit entre les couches qui s'ensuit.

 

Pas de délaminage PCB : 85% du cuivre est rempli dans la couche interne, donc un remplissage avec du préimprégné suffit, il n'y a aucun risque de délaminage.

 

Aucun risque de délamination des PCB

 

Il existe un risque de délaminage du PCB : le cuivre n'est rempli qu'à 45%, et le préimprégné intercalaire est insuffisamment rempli, et il y a un risque de délaminage.

 

3. L'épaisseur de la couche diélectrique est inégale

 

La gestion de la pile de couches de cartes est un élément clé dans la conception de cartes à grande vitesse.Afin de maintenir la symétrie de la disposition, le moyen le plus sûr est d'équilibrer la couche diélectrique, et l'épaisseur de la couche diélectrique doit être disposée symétriquement comme les couches de toit.

 

Mais il est parfois difficile d'obtenir une uniformité d'épaisseur diélectrique.Cela est dû à certaines contraintes de fabrication.Dans ce cas, le concepteur devra assouplir la tolérance et permettre une épaisseur inégale et un certain degré de gauchissement.

 

 

 

4. La section transversale du circuit imprimé est inégale

 

L'un des problèmes courants de conception déséquilibrée est la mauvaise section de la carte.Les gisements de cuivre sont plus grands dans certaines couches que dans d'autres.Ce problème provient du fait que la consistance du cuivre n'est pas maintenue à travers les différentes couches.En conséquence, une fois assemblées, certaines couches deviennent plus épaisses, tandis que d'autres couches à faible dépôt de cuivre restent plus minces.Lorsqu'une pression est appliquée latéralement sur la plaque, celle-ci se déforme.Pour éviter cela, la couverture de cuivre doit être symétrique par rapport à la couche centrale.

 

5. Stratification hybride (matériau mixte)

 

Parfois, les conceptions utilisent des matériaux mixtes dans les couches de toit.Différents matériaux ont différents coefficients thermiques (CTC).Ce type de structure hybride augmente le risque de gauchissement lors de l'assemblage par refusion.

 

 

L'influence de la distribution déséquilibrée du cuivre

Les variations du dépôt de cuivre peuvent provoquer un gauchissement du PCB.Certains gauchissements et défauts sont mentionnés ci-dessous :

 

Déformation

 

Le gauchissement n'est rien d'autre qu'une déformation de la forme de la planche.Lors de la cuisson et de la manipulation du panneau, la feuille de cuivre et le substrat subiront différentes dilatations et compressions mécaniques.Cela conduit à des écarts dans leur coefficient de dilatation.Par la suite, les contraintes internes développées sur la planche conduisent à un gauchissement.

 

Selon l'application, le matériau du PCB peut être de la fibre de verre ou tout autre matériau composite.Au cours du processus de fabrication, les circuits imprimés subissent de multiples traitements thermiques.Si la chaleur n'est pas uniformément répartie et que la température dépasse le coefficient de dilatation thermique (Tg), le panneau se déformera.

 

Mauvaise galvanoplastie du motif conducteur

 

Pour bien mettre en place le processus de placage, l'équilibre du cuivre sur la couche conductrice est très important.Si le cuivre n'est pas équilibré en haut et en bas, ou même dans chaque couche individuelle, un surplacage peut se produire et conduire à des traces ou à une sous-gravure des connexions.Cela concerne en particulier les paires différentielles avec des valeurs d'impédance mesurées.La mise en place du processus de placage correct est complexe et parfois impossible.Par conséquent, il est important de compléter l'équilibre en cuivre avec de "faux" patchs ou du cuivre complet.

 

                                                         Complété avec du cuivre équilibré

 

                                                           Pas de cuivre de solde supplémentaire

 

Si l'arc est déséquilibré, la couche PCB aura une courbure cylindrique ou sphérique

 

En langage simple, vous pouvez dire que les quatre coins d'une table sont fixes et que le dessus de la table s'élève au-dessus.Il s'appelait l'arc et était le résultat d'un problème technique

 

L'arc crée une tension sur la surface dans le même sens que la courbe.En outre, cela provoque la circulation de courants aléatoires à travers la carte.

                                                                                       

 

La torsion de torsion est affectée par des facteurs tels que le matériau et l'épaisseur de la carte de circuit imprimé.La torsion se produit lorsqu'un coin de la planche n'est pas aligné symétriquement avec les autres coins.Une surface particulière monte en diagonale, puis les autres coins se tordent.Très similaire à quand un coussin est tiré d'un coin d'une table tandis que l'autre coin est tordu.Veuillez vous référer à la figure ci-dessous.

 

Effet de distorsion