전자 설계 - PCB 전원 평면 처리 및 표면 코팅 분류

PCB 보드 전원 평면 가공

전원 평면의 가공은 PCB 회로 기판의 설계에 중요한 영향을 미칩니다.상세 설계 프로젝트에서 전원 공급 장치의 처리는 일반적으로 프로젝트의 성공률을 30 ~ 50% 로 결정할 수 있습니다.이번에는 PCB 보드 설계 프로세스의 전원 평면 처리에 대해 자세히 살펴보겠습니다.기본 요소.

적재 능력

전원 코드 너비 또는 구리 간격이 충분한지 여부전원 코드의 폭을 충분히 고려할 필요가 있습니다.전원 신호를 처리하는 층의 구리 두께를 이해하는 것이 전제입니다.기존 공정에서 PCB 회로기판 바깥쪽(상단/하단층)의 구리 두께는 1OZ(35um)이고 안쪽의 구리 두께는 실제 용도에 따라 1OZ 또는 0.5OZ가 됩니다. 1OZ의 구리 두께의 경우 정상적으로 20mil는 약 1A의 전류를 수용할 수 있습니다.0.5OZ 구리 두께로 정상적인 상황에서 40mil은 약 1A의 전류를 담을 수 있다.

층을 바꿀 때 구멍의 크기와 수량이 전원 전류 용량을 만족시키는지 여부.

전원 경로

전원 경로는 가능한 한 짧아야 합니다.시간이 너무 길면 전력 손실이 더 심해져 사업 실패로 이어질 수 있다.

동력 평면의 구분은 가능한 한 규칙적이어야 하며, 가늘고 긴 것과 아령 모양의 구분은 허용되지 않는다.

전력 할당

전원 공급 장치를 나눌 때 전원 공급 장치와 평면 사이의 간격을 가능한 한 약 20밀리 귀에 가깝게 유지하십시오.BGA의 일부 영역에서 부분적으로 10 밀이의 분리 거리를 유지할 수 있다고 가정합니다.전원 평면과 평면 사이의 거리가 너무 가까우면 단락의 위험이 있습니다.

인접한 평면에서 전원을 처리하는 경우 가능한 한 구리 가죽이나 병렬 처리 흔적선을 피합니다.주요 목적은 서로 다른 전원 공급 장치 간의 간섭, 특히 전압이 매우 다른 전원 공급 장치 간의 간섭을 줄이는 것입니다.가능한 한 전력 평면이 겹치지 않도록 해야 합니다.불가피하다면 중간지대를 충분히 고려할 수 있다.

전력 분할을 할 때 인접한 신호선의 교차 분할을 최대한 피합니다.교차 분할 위치에 있는 참조 평면의 불연속성으로 인해 신호는 임피던스 돌연변이를 초래하고 이는 EMI 및 직렬 교란 문제를 초래합니다.신호의 질량은 매우 큰 영향을 끼친다.

PCB 보드 표면 코팅(도금) 분류

1. 가공 공정(코팅 또는 도금)으로 분류

가공 방법에 따라 표면 코팅과 금속 표면 코팅 두 종류로 나눌 수 있다.

– PCB 표면 코팅

표면 코팅은 최신 구리 용접판 표면에 열에 강하고 용접이 가능한 얇은 물리적 코팅을 칠하는 것을 말한다.예를 들어, 다양한 용접제를 포함한 다양한 인공 솔잎 물질에서 OSP(유기 용접성 방부제)에 이르기까지 처음부터 천연 솔잎을 선택합니다.이러한 주요 기능은 용접 전 및 전체 용접 과정에서 용접 재료를 직접 연결할 수 있도록 최신 (오염되지 않음, 산화되지 않음) 구리 표면을 보호하고 생산하는 것입니다.핫 에어 용접재 페어링 (HASL) 도 코팅되었지만 HASL 과정 전체에서"일시적으로 안정 된"CuxSny 금속 간 화합물 (IMC) 이 생성되기 시작했습니다.용접물이 CuxSny IMC에 용접됩니다.

–¢PCB 금속 표면 도금층

금속 표면 코팅이란 금, 화학 주석, 화학 은 및 화학 니켈 도금과 같은 화학 도금 또는 전기 도금을 통해 최신 구리 연결판의 표면에 열에 강하고 용접 가능한 금속 얇은 층을 형성하는 것을 말합니다.이러한 주요 특징은 용접 전 및 전체 용접 과정에서 최신 (오염 및 산화 없음) 구리 표면 또는 금속 차단 레이어를 보호하고 생산하여 용접 재료가 구리 표면 또는 차단 레이어 표면에 용접 될 수 있도록 하는 것입니다.

2. 적용 효과별

응용 (용접) 결과에 따라 이러한 표면 코팅 (도금층) 은 세 가지로 나눌 수 있다: (1) 비저항 저항층에서 납땜하는 표면 코팅 (도금).(2) 납땜용접재가 이 층에 전개된 금속표면도금층;(3) 금속 표면의 도금층이 저항층에 용접된다.

– 비저항 차단 레이어에 용접을 통한 표면 코팅(도금)

이러한 유형의 표면 코팅 (도금) 의 주요 특징은 고온 용접 과정 내내 녹아내린 용접물이 구리 표면에서 짜져 용접물 표면에 떠 있거나 열분해되거나 둘 다 제거되지만 용접점의 연결 인터페이스는 제거된다는 것입니다.전체 응용 과정에서 순간적으로 안정된 금속 간 화합물 (IMC) 이 발생하여 천연 솔잎, 인공 솔잎 (각종 용접제 포함), OSP (유기 용접성 방부제), 화학 주석 도금, 화학 은 도금 등 잠재적인 고장을 초래한다.

확산층 위의 용접재 표면 도금층

순간적으로 안정된 금속 간 화합물(IMC)을 제거하기 위해 처음에는 두꺼운 도금 구리를 표면 코팅으로 사용했다.그러나 실천과 응용은 (1) 금-동은 서로 쉽게 확산된다. 즉 금원자는 동결정구조로 확산되고 동원자도 금결정구조로 확산된다.이것도 금과 동은 모두 면심 입방결정체로서 그들의 용해점과 원자반경이 매우 비슷하여 쉽게 확산될수 있기때문이다.(2) 금-동 인터페이스 사이의 확산층은 내응력이 생기기 쉽다.구리의 열팽창 계수가 금의 열팽창률보다 크기 때문이다.확산된 금-동 계면의 결정 구조는 불가피하게 상호 압출로 인한 내응력을 발생시킬 것이다.느슨해지고 깨지기 쉬운 등의 문제가 발생하여 PCB 회로가 고장날 수 있습니다.

– 차단 레이어에 용접된 용접 재료의 표면 금속 도금

이러한 표면 코팅의 구체적인 특징은 고온 용접 과정에서 용접 재료가 즉시 구리 표면에서 PCB 용접을 하는 것이 아니라 금속 차단층의 표면에 용접된다는 것이다.따라서 용접점의 연결 인터페이스에서는 생성할 수 없습니다.불안정한 금속 간의 화합물, 그리고 금속 사이의 확산은 불가능하다: 예를 들면 니켈 도금, 화학 니켈 금, 무전기 니켈 팔라듐, 무전기 니켈 팔라듐, 무전기 팔라듐 등이다. 저항층은 금속이기 때문에 모두 화학 도금이나 도금을 통해 발생하기 때문에 금속 표면 도금층이라고도 할 수 있다.