Diseño electrónico - Tratamiento plano de la fuente de alimentación de PCB y clasificación de los recubrimientos superficiales

Procesamiento plano de la fuente de alimentación de la placa de circuito impreso

El procesamiento del plano de alimentación tiene un impacto clave en el diseño de la placa de circuito impreso. En los proyectos de diseño detallado, el procesamiento de la fuente de alimentación suele determinar la tasa de éxito del proyecto entre el 30% y el 50%. Esta vez le presentaré en detalle el procesamiento del plano de alimentación durante el diseño de la placa de circuito impreso. Elementos básicos.

Capacidad de carga actual

Si el ancho del cable de alimentación o la distancia de cobre son suficientes. Es necesario tener plenamente en cuenta el ancho del cable de alimentación. La premisa es comprender el espesor del cobre de la capa que procesa la señal de potencia. Bajo el proceso tradicional, el espesor del cobre de la capa exterior (capa superior / inferior) de la placa de circuito impreso es de 1oz (35um), y el espesor del cobre de la capa interior seguirá su uso real de 1oz o 0,5oz. para el espesor del cobre de 1oz, en circunstancias normales, 20mil puede soportar una corriente de aproximadamente 1a; Espesor de cobre de 0,5oz, en condiciones normales, 40 mil pueden soportar una corriente de aproximadamente 1a.

Si el tamaño y la cantidad de agujeros satisfacen la capacidad de corriente de la fuente de alimentación al cambiar la capa.

Ruta de alimentación

La ruta de alimentación debe ser lo más corta posible. Si el tiempo es demasiado largo, la pérdida de electricidad será aún más grave, lo que provocará el fracaso del proyecto.

La División del plano dinámico debe ser lo más regular posible y no se permite la División alargada y en forma de mancuerna.

Distribución de potencia

Al dividir la fuente de alimentación, mantenga la distancia entre la fuente de alimentación y el plano de la fuente de alimentación lo más cerca posible de unos 20 milímetros. Supongamos que en algunas áreas de bga, se puede mantener localmente una distancia de separación de 10 milímetros. Si la distancia entre el plano de la fuente de alimentación y el plano de la fuente de alimentación es demasiado cercana, existe el riesgo de cortocircuito.

Si la fuente de alimentación se procesa en un plano adyacente, evite la piel de cobre o los rastros de procesamiento paralelo en la medida de lo posible. El objetivo principal es reducir la interferencia entre diferentes fuentes de energía, especialmente entre fuentes de energía con voltaje muy diferente. En la medida de lo posible, se debe evitar la superposición de planos de potencia. Si es inevitable, se puede considerar plenamente la zona intermedia.

Al realizar la División de potencia, evite la División cruzada de las líneas de señal adyacentes en la medida de lo posible. Debido a la discontinuidad del plano de referencia en el lugar de la División cruzada, la señal provocará mutaciones en la resistencia, lo que provocará problemas de EMI y crosstalk. La calidad de la señal tiene un gran impacto.

Clasificación de los recubrimientos superficiales (recubrimientos) de las placas de circuito impreso

1. clasificación por proceso de procesamiento (recubrimiento o galvanoplastia)

Según el método de procesamiento, se puede dividir en dos categorías: recubrimiento superficial y recubrimiento superficial metálico.

¿ recubrimiento superficial de PCB

El recubrimiento superficial se refiere a la aplicación de una fina capa de recubrimiento físico resistente al calor y soldable en la superficie de la última almohadilla de cobre. Por ejemplo, desde el principio se ha optado por la Rosina natural, una variedad de sustancias artificiales de Rosina (incluidos varios flujos) hasta el OSP (conservantes orgánicos soldables). Estas principales funciones son proteger y producir las últimas superficies de cobre (libres de contaminación y óxido) para proporcionar una conexión directa de soldadura antes y durante todo el proceso de soldadura. También se aplicó nivelación de soldadura por aire caliente (hasl), pero a lo largo del proceso hasl comenzó a producir un compuesto intermetálico "temporalmente estable" cuxsny (imc). La soldadura se solda al cuxsny imc.

¿ recubrimiento de superficie metálica de PCB

El recubrimiento de la superficie metálica se refiere a la formación de una fina capa metálica resistente al calor y soldable en la superficie de la última placa de conexión de cobre a través de chapado o sin electrodos, como chapado en oro, estaño sin electrodos, plata sin electrodos y níquel sin electrodos. Estas características principales son la protección y producción de las últimas superficies de cobre (libres de contaminación y oxidación) o barreras metálicas antes y durante todo el proceso de soldadura para garantizar que la soldadura pueda soldarse a superficies de cobre o barreras.

2. clasificación por efecto de aplicación

Según los resultados de la aplicación (soldadura), estos recubrimientos superficiales (galvanoplastia) se pueden dividir en tres categorías: (1) recubrimientos superficiales (recubrimientos) que se soldan en capas de barrera no resistentes; (2) recubrimiento de la superficie metálica en el que se difunde la soldadura fuerte; (3) recubrimiento de superficie metálica soldado a la capa de bloqueo.

Recubrimiento superficial (recubrimiento) soldado a una barrera no resistiva

La característica principal de este tipo de recubrimiento superficial (recubrimiento) es que durante todo el proceso de soldadura a alta temperatura es exprimido por la soldadura fundida de la superficie del cobre y flotado en la superficie de la soldadura o descompuesto por calor o ambos eliminados, pero se eliminará la interfaz de conexión de la soldadura. Se producen compuestos intermetálicos (imc) estables instantáneamente, lo que conduce a posibles fallas durante toda la aplicación, como Rosina natural, Rosina artificial (incluyendo varios flujos), OSP (conservantes soldables orgánicos), estaño químico, plateado químico, etc.

Recubrimiento superficial de soldadura en la capa de difusión

Para eliminar los compuestos intermetálicos (imc) estables instantáneamente, se utilizó inicialmente cobre chapado en oro grueso como recubrimiento superficial. Sin embargo, la práctica y las aplicaciones muestran que: (1) el oro y el cobre se propagan fácilmente entre sí, es decir, los átomos de oro se propagarán a la estructura cristalina del cobre, y los átomos de cobre también se propagarán a la estructura cristalina del oro. Esto también se debe a que tanto el oro como el cobre son cristales cúbicos centrados en la superficie, cuyo punto de fusión y radio atómico son muy similares, por lo que son propensos a la difusión; (2) la capa de difusión entre las interfaces oro - cobre es propensa a la tensión interna. Esto también se debe a que el coeficiente de expansión térmica del cobre es mayor que la tasa de expansión térmica del oro. La estructura cristalina de la interfaz oro - cobre difusa producirá inevitablemente tensiones internas causadas por la extrusión mutua. Se volverá flojo, frágil y otros problemas, lo que causará fallas en el circuito de pcb.

Recubrimientos metálicos superficiales de materiales de soldadura soldados en capas de barrera

Este recubrimiento superficial se caracteriza específicamente por que durante el proceso de soldadura a alta temperatura, el material de soldadura se solda en la superficie de la barrera metálica, en lugar de la soldadura inmediata de PCB en la superficie de cobre. Por lo tanto, es imposible producirlo en la interfaz de conexión del punto de soldadura. Los compuestos intermetálicos inestables no pueden propagarse entre metales: como el níquel - oro chapado, el níquel - oro chapado sin electrodos, el níquel - paladio químico, el níquel - paladio químico, el paladio químico, etc. debido a que la barrera es un metal, todo se produce por chapado sin electrodos o chapado, por lo que también se llama recubrimiento superficial metálico.