PCB銅コーティングの規制と設計を解決

いわゆる PCB 銅コーティングとは、PCB 上の空きスペースを基準面として取り、それを固体の銅で埋めることを指します。 これらの銅領域は、銅充填とも呼ばれます。 銅コーティングの重要性は、アース線のインピーダンスを減らし、干渉防止機能を向上させることです。 電圧降下を減らし、電力効率を改善します。 アース線に接続し、

いわゆる銅コーティングとは、PCB 上の空いているスペースを基準面として取り、それを固体の銅で埋めることを指します。 これらの銅領域は、銅充填とも呼ばれます。

銅コーティングの重要性は、PCB 接地線のインピーダンスを低減し、干渉防止機能を向上させることです。 電圧降下を減らし、電力効率を改善します。 アース線と接続することでループ面積を減らすこともできます。 溶接中にPCBができるだけ変形しないようにするために、ほとんどのPCBメーカーは、PCB設計者がPCBの空き領域を銅シートまたはグリッド形状のアース線で埋めることも要求しています. 銅コーティングの取り扱いが不適切な場合、効果はありません。 それは「有害より有益」か「有益より有害」か？

ご存知のように、プリント回路基板上の配線の分布容量は高周波で重要な役割を果たします。 長さが対応するノイズ周波数の波長の 1/20 を超えると、アンテナ効果が発生し、ノイズが配線を通じて放射されます。 接地が不十分な銅張 PCB がある場合、銅張 PCB はノイズを拡散するツールになります。 したがって、高周波回路では、アース線の場所が接地されているとは考えないでください。これは「アース線」であり、λ/20 未満でなければならず、配線に穴を開け、配線で「十分に接地」する必要があります。 多層基板のグランドプレーン。 銅コーティングが適切に処理されていれば、電流が増加するだけでなく、干渉をシールドするという 2 つの役割も果たします。

一般に、銅被覆には、大面積銅被覆とグリッド銅被覆の 2 つの基本的な方法があります。 大面積の銅被覆とグリッド銅被覆のどちらが優れているか、よく聞かれます。

なぜ？ 大面積の銅コーティングには、電流の増加とシールドの二重の機能があります。 ただし、大面積の銅コーティングをウェーブはんだ付けに使用すると、基板が反ったり、ふくれたりすることさえあります。 したがって、大面積の銅コーティングでは、通常、銅箔の膨れを軽減するためにいくつかの溝が開けられます。 シンプルなグリッド銅コーティングは主にシールドに使用され、電流増加の影響が軽減されます。 熱放散の観点から、グリッドは有益であり (銅の加熱面を減らします)、電磁シールドにおいて一定の役割を果たします。

ただし、グリッドは千鳥状の線で構成されていることに注意してください。 回路の場合、配線の幅には、回路基板の動作周波数に対応する「電気長」があることがわかっています (実際のサイズは、動作周波数に対応するデジタル周波数で割られます。詳細については、関連書籍を参照してください)。 作業頻度はそれほど高くありません。おそらくグリッド線の役割はあまり明確ではありません。 電気長が動作周波数と一致すると、非常に悪いです。 回路がまったく正常に機能せず、システムの動作を妨げる信号がいたるところにあることがわかります。 したがって、グリッドを使用する同僚は、何かに固執するのではなく、設計された回路基板の使用条件に応じて選択することをお勧めします。 したがって、高周波回路には高耐干渉性の多目的グリッドが必要であり、低周波回路には大電流回路とその他の一般的に使用される完全な銅コーティングがあります。

そうは言っても、銅被覆で望ましい効果を達成するために、銅被覆でどのような問題に注意を払う必要がありますか。

1. SGND、AGND、GND など、グランド付きの PCB が多数ある場合、最も重要な「グランド」は、PCB ボードのさまざまな位置に応じて独立した銅コーティングの基準として使用され、デジタル とアナログ銅被覆は分離されなければならない。 同時に、銅コーティングの前に、対応する電源ラインを太くする必要があります：5.0V、3.3Vなど。このようにして、形状の異なる複数の変形構造が形成されます。

2. 異なるアースのシングル ポイント接続の場合、方法は 0 オームの抵抗または磁気ビーズまたはインダクタンスを介して接続することです。

3. 水晶振動子の近くの銅コーティング。 回路内の水晶振動子は高周波放射源です。 水晶振動子の周囲を銅で覆い、水晶振動子のシェルを別に接地する方法です。

4. 孤立した島 (デッド ゾーン) の問題が大きすぎる場合、個々のビアを定義して追加するのにそれほど時間はかかりません。

5. PCB 配線を開始するときは、アース線も同様に処理する必要があります。 配線するときは、アース線を十分に敷設する必要があります。 銅コーティング後にビアを追加することによって、接続されたグランド ピンとして削除することはできません。 この効果は非常に悪いです。

6. 電磁気の観点から見ると、これは送信アンテナを構成するため、基板に鋭い角 (「= 180 度」) を持たない方が良いです! 他の人にとっては、それが大きいか小さいかに常に影響を与えます。 円弧の端を使用することをお勧めします。

7. 多層 PCB 基板の中間層の配線の空き領域は、銅で覆われてはなりません。 この銅被覆を「十分に接地」するのは難しいためです。

8. 金属ラジエータや金属補強ストリップなどの PCB 機器内の金属は、「十分に接地」する必要があります。

9. 3 端子電圧レギュレータの放熱金属ブロックは、十分に接地する必要があります。 水晶振動子近くの接地絶縁ベルトは、十分に接地する必要があります。

一言で言えば、PCB の銅コーティングの接地問題が適切に解決された場合、それは「短所よりも利点の方が多い」に違いありません。 信号線のリターンエリアを減らし、信号の外部電磁干渉を減らすことができます。