Manufaktur PCB adalah proses membangun PCB fisik dari desain PCB sesuai dengan spesifikasi tertentu.Memahami spesifikasi desain sangat penting karena memengaruhi manufakturabilitas, kinerja, dan hasil produksi PCB.

 

Salah satu spesifikasi desain yang penting untuk diikuti adalah "Balanced Copper" dalam pembuatan PCB.Cakupan tembaga yang konsisten harus dicapai di setiap lapisan tumpukan PCB untuk menghindari masalah kelistrikan dan mekanis yang dapat menghambat kinerja sirkuit.

 

Apa artinya PCB menyeimbangkan tembaga?

Tembaga seimbang adalah metode jejak tembaga simetris di setiap lapisan tumpukan PCB, yang diperlukan untuk menghindari puntiran, tekukan, atau bengkokan papan.Beberapa insinyur tata letak dan pabrikan bersikeras bahwa tumpukan cermin dari bagian atas lapisan harus benar-benar simetris dengan bagian bawah PCB.

 

 

 

Fungsi keseimbangan tembaga PCB

Rute

 

Lapisan tembaga tergores untuk membentuk jejak, dan tembaga yang digunakan sebagai jejak membawa panas bersama dengan sinyal ke seluruh papan.Hal ini mengurangi kerusakan akibat pemanasan papan yang tidak teratur yang dapat menyebabkan rel bagian dalam putus.

 

Radiator

 

Tembaga digunakan sebagai lapisan pembuangan panas dari rangkaian pembangkit listrik, yang menghindari penggunaan komponen pembuangan panas tambahan dan sangat mengurangi biaya produksi.

 

Tingkatkan ketebalan konduktor dan bantalan permukaan

 

Tembaga yang digunakan sebagai pelapis pada PCB meningkatkan ketebalan konduktor dan bantalan permukaan.Selain itu, koneksi tembaga interlayer yang kuat dicapai melalui lubang tembus berlapis.

 

Mengurangi impedansi arde dan penurunan tegangan

 

Tembaga seimbang PCB mengurangi impedansi tanah dan penurunan tegangan, sehingga mengurangi kebisingan, dan pada saat yang sama, dapat meningkatkan efisiensi catu daya.

 

PCB menyeimbangkan efek tembaga

Dalam pembuatan PCB, jika distribusi tembaga antar tumpukan tidak seragam, masalah berikut dapat terjadi:

 

1.Keseimbangan tumpukan yang tidak benar

 

Menyeimbangkan tumpukan berarti memiliki lapisan simetris dalam desain Anda, dan gagasan untuk melakukannya adalah untuk melepaskan area risiko yang dapat berubah bentuk selama tahap perakitan dan laminasi tumpukan.

 

Cara terbaik untuk melakukannya adalah dengan memulai desain rumah tumpukan di tengah papan dan menempatkan lapisan tebal di sana.Seringkali, strategi perancang PCB adalah untuk mencerminkan bagian atas tumpukan dengan bagian bawah.

 

2. Lapisan PCB

 

Masalahnya terutama berasal dari penggunaan tembaga yang lebih tebal (50um atau lebih) pada inti di mana permukaan tembaga tidak seimbang, dan lebih buruk lagi, hampir tidak ada isian tembaga dalam polanya.

 

Dalam hal ini, permukaan tembaga perlu dilengkapi dengan area atau bidang "palsu" untuk mencegah tumpahan prepreg ke dalam pola dan delaminasi selanjutnya atau korslet interlayer.

 

Tidak ada delaminasi PCB: 85% tembaga diisi di lapisan dalam, jadi mengisi dengan prepreg sudah cukup, tidak ada risiko delaminasi.

 

Tidak Ada Risiko Delaminasi PCB

 

Ada risiko delaminasi PCB: tembaga hanya terisi 45%, dan prepreg interlayer tidak cukup terisi, dan ada risiko delaminasi.

 

3. Ketebalan lapisan dielektrik tidak merata

 

Manajemen tumpukan lapisan papan adalah elemen kunci dalam mendesain papan berkecepatan tinggi.Untuk menjaga kesimetrisan tata letak, cara paling aman adalah menyeimbangkan lapisan dielektrik, dan ketebalan lapisan dielektrik harus diatur secara simetris seperti lapisan atap.

 

Tetapi terkadang sulit untuk mencapai keseragaman dalam ketebalan dielektrik.Ini karena beberapa kendala manufaktur.Dalam hal ini, perancang harus mengendurkan toleransi dan memungkinkan ketebalan yang tidak rata dan beberapa tingkat kelengkungan.

 

 

 

4. Penampang papan sirkuit tidak rata

 

Salah satu masalah umum desain yang tidak seimbang adalah penampang papan yang tidak tepat.Deposit tembaga lebih besar di beberapa lapisan daripada yang lain.Masalah ini berasal dari fakta bahwa konsistensi tembaga tidak terjaga di seluruh lapisan yang berbeda.Akibatnya, saat dirakit, beberapa lapisan menjadi lebih tebal, sedangkan lapisan lain dengan deposisi tembaga rendah tetap lebih tipis.Ketika tekanan diterapkan secara lateral ke pelat, itu berubah bentuk.Untuk menghindari hal ini, lapisan tembaga harus simetris terhadap lapisan tengah.

 

5. Laminasi hibrida (bahan campuran).

 

Terkadang desain menggunakan bahan campuran pada lapisan atap.Bahan yang berbeda memiliki koefisien termal (CTC) yang berbeda.Jenis struktur hibrid ini meningkatkan risiko kelengkungan selama perakitan reflow.

 

 

Pengaruh distribusi tembaga yang tidak seimbang

Variasi dalam pengendapan tembaga dapat menyebabkan kelengkungan PCB.Beberapa kelengkungan dan cacat disebutkan di bawah ini:

 

Warpage

 

Warpage tidak lain adalah deformasi bentuk papan.Selama memanggang dan menangani papan, foil tembaga dan substrat akan mengalami ekspansi dan kompresi mekanis yang berbeda.Hal ini menyebabkan penyimpangan dalam koefisien ekspansi mereka.Selanjutnya, tekanan internal yang dikembangkan di papan menyebabkan bengkok.

 

Tergantung pada aplikasinya, bahan PCB dapat berupa fiberglass atau bahan komposit lainnya.Selama proses pembuatan, papan sirkuit menjalani beberapa perlakuan panas.Jika panas tidak merata dan suhu melebihi koefisien muai panas (Tg), papan akan melengkung.

 

Pelapisan pola konduktif yang buruk

 

Untuk mengatur proses pelapisan dengan benar, keseimbangan tembaga pada lapisan konduktif sangatlah penting.Jika tembaga tidak seimbang di bagian atas dan bawah, atau bahkan di setiap lapisan individu, overplating dapat terjadi dan menyebabkan jejak atau underetching sambungan.Secara khusus, ini menyangkut pasangan diferensial dengan nilai impedansi terukur.Menyiapkan proses pelapisan yang benar itu rumit dan terkadang tidak mungkin.Oleh karena itu, penting untuk menambah keseimbangan tembaga dengan tambalan "palsu" atau tembaga penuh.

 

                                                         Dilengkapi dengan Tembaga Seimbang

 

                                                           Tidak Ada Tambahan Saldo Tembaga

 

Jika busur tidak seimbang, lapisan PCB akan memiliki kelengkungan silinder atau bola

 

Dalam bahasa yang sederhana, Anda dapat mengatakan bahwa empat sudut meja adalah tetap dan bagian atas meja naik di atasnya.Itu disebut haluan dan merupakan hasil dari kesalahan teknis

 

Busur menciptakan tegangan pada permukaan dalam arah yang sama dengan kurva.Juga, itu menyebabkan arus acak mengalir melalui papan.

                                                                                       

 

Puntiran puntir dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti bahan dan ketebalan papan sirkuit.Pelintiran terjadi ketika salah satu sudut papan tidak sejajar secara simetris dengan sudut lainnya.Satu permukaan tertentu naik secara diagonal, dan kemudian sudut lainnya berputar.Sangat mirip dengan ketika bantal ditarik dari salah satu sudut meja sementara sudut lainnya dipelintir.Silakan lihat gambar di bawah ini.

 

Efek Distorsi