Balanceo de cobre en capas internas de PCB

Cuando se produce una placa multicapa, las estructuras de cobre de las capas internas y las capas externas se fabrican de una manera diferente. Si una capa interna debe tener un espesor de 35 µm, tome una tabla delgada con 35 µm de cobre en ambos lados, agregue fotoresist, expóngalo a través de una película con la estructura, desarrolle la resistencia y elimine todo el cobre no deseado.

La capa exterior se realiza de forma diferente, ya que los agujeros de perforación deben estar recubiertos con cobre. Usan una lámina de cobre con solo 17 µm para las capas externas y agregan otros 17 µm de cobre por deposición galvánica. Pero todas las áreas donde no se quiere cobre están cubiertas de resistir. La deposición galvánica de cobre se realiza solo en trazas descubiertas y planos de cobre y dentro de los agujeros de perforación. Pero quieres que todos los rastros obtengan un depósito igual de cobre. Si solo hay una traza en un área de la placa, todo el cobre de los ánodos galvánicos va allí y esta traza obtiene mucho más cobre que solo 17 µm. En otras áreas del tablero puede haber una población muy densa de rastros. El cobre de los ánodos dentro del baño galvánico se extiende a todas las trazas allí y la deposición de cobre será inferior a 17 µm.

Si las capas externas están estructuradas con un buen equilibrio, obtendrá una deposición igual de cobre en toda el área.

Se recomienda equilibrar el cobre solo para las capas externas de la multicapa si las capas internas están estructuradas por grabado puro.

Pero debe preguntar al fabricante de la placa sobre sus recomendaciones para las capas internas y externas.

Para capas internas dispersas de enrutamiento puede dejarlo como está. No debería haber ninguna necesidad de hacer una gran cosa acerca de ellos, ya que esas capas generalmente están grabadas y luego unidas a las capas adyacentes sin enchapado.

Por otra parte, para los planos PWR y GND, debes intentar completarlos al máximo. Incluso en planos PWR divididos en los que puede crear islas para varios voltajes diferentes, debe llenar todo el tablero con cobre (excepto los espacios entre islas). Hay varias razones para esto, incluyendo:

1. Es bueno hacer coincidir la cubierta del plano GND completamente con la cubierta del plano PWR.
2. Hay problemas potenciales de expansión térmica donde las placas con cobertura de cobre en el plano PWR / GND desequilibrada pueden hacer que la placa se deforme.

La única excepción principal que puedo pensar anteriormente sobre lo anterior es que en los diseños donde hay conmutadores de alta corriente, el 'nodo de conmutación' entre el conmutador FET, el inductor y el diodo (o el segundo FET para un conmutador síncrono) desea tener Una isla del lado componente para interconectar el nodo. Este nodo debe tener un recorte de cobre en las capas PWR / GND para que no pueda acoplar el ruido a la potencia y la tierra.

Si bien el proceso químico es importante, el problema principal con los tableros no balanceados son las propiedades térmicas durante la producción del propio PCB.

El proceso de fabricación de PCB consiste en hornear las tablas para curar el epoxi entre capas. El cobre se expande más con la temperatura que el material de la placa subyacente (normalmente FR4). Esto significa que con una tarjeta desequilibrada, el PCB puede deformarse durante la producción. He visto algunas PCB maravillosamente curvadas que no eran lo suficientemente planas para montar partes BGA debido a un apilamiento de capas no equilibrado.

Debido a que las capas internas están, por definición, más cerca del centro de la PCB, ejercerán menos par de torsión en la placa y, por lo tanto, serán menos críticas, pero aún así pueden ser importantes. En general, siempre que tus planos de poder sean simétricos, estarás lo suficientemente cerca como para que las cosas estén bien. Si algunas de sus capas de seguimiento están muy vacías en comparación con otras, entonces siempre puede considerar mover algunas de las pistas a una capa diferente.

Normalmente, una casa fabulosa de buena calidad podrá revisar y advertirte si piensan que habrá un problema con tu tablero.