. PCB 디자인 공정에서 구리 클래딩은 중요한 측면이며 다양한 PCB 설계 소프트웨어는 PCB의 사용되지 않는 공간을 구리로 덮는 지능형 구리 클래딩 기능을 제공합니다. 구리 클래딩의 중요성은 접지 임피던스 감소, 간섭 방지 기능 향상, 전력 트레이스의 전압 강하 감소, 전력 효율성 향상, 접지에 연결하여 루프 영역 최소화에 있습니다.
PCB 구리 클래딩은 구리로 채워진 PCB 층의 영역을 나타냅니다. 이 레이어는 PCB 스택의 상단, 하단 또는 내부 레이어에 있을 수 있으며 PCB 구리 클래딩은 접지, 참조 또는 레이어의 나머지 부분에서 특정 구성 요소나 회로를 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 레이아웃과 라우팅이 완료된 후 PCB 표면에 빈 공간이 많이 생기는 경우가 많습니다. 우리는 GND 또는 일부 전력 네트워크를 사용하여 견고한 구리층으로 이러한 영역을 덮습니다.
디지털 회로에서는 날카로운 펄스 전류가 많기 때문에 접지 임피던스를 줄이는 것이 더욱 필요합니다. 전체적으로 디지털 장치로 구성된 회로의 경우 대면적 접지를 채택해야 한다고 일반적으로 알려져 있습니다. 그러나 일부 아날로그 회로의 경우 구리 클래딩으로 형성된 접지 루프는 이득을 얻을 가치가 없는 전자기 결합 간섭을 일으킬 수 있습니다.
PCB 구리 도금의 장점:
- 전자기 호환성(EMC): 접지 또는 전원의 넓은 구리 도금 영역은 전자기 간섭을 차단하고 회로의 간섭 방지 기능을 향상시키며 EMC 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
- PCB 제조 요구 사항: 구리 도금은 전기 도금의 균일성을 보장하고 적층 중 보드의 변형을 줄이며 PCB의 제조 품질을 향상시킵니다.
- 신호 무결성: 고주파 디지털 신호에 대한 완전한 반환 경로를 제공하고 직류 네트워크 배선을 줄이며 신호 전송의 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다.
- 열 방출: 적절한 구리 도금은 PCB의 열 방출 성능을 향상시키고 구성 요소 작동 온도를 낮추며 시스템 신뢰성과 수명을 늘릴 수 있습니다.
단점 :
1.빠른 열 방출, 어려운 납땜: 구리 도금으로 구성 요소 핀을 완전히 덮으면 빠른 열 방출로 이어져 납땜 제거 및 재작업이 어려워질 수 있습니다. 구리는 열전도율이 높아 납땜 중에 열이 빠르게 방출되어 납땜 공정에 영향을 미칩니다. 따라서 납땜을 용이하게 하기 위해 '십자형 납땜 패드'를 사용하여 열 방출을 최소화하도록 설계해야 합니다.
2. 신호 약함 및 간섭: 안테나 부분 주변의 구리 도금은 신호 약화 및 간섭을 발생시켜 신호 획득에 영향을 미칠 수 있습니다. 구리 도금의 임피던스는 증폭 회로의 성능에도 영향을 미칠 수 있으므로 일반적으로 이러한 영역에서는 구리 도금을 피합니다.
3 처리 복잡성: 구리 도금은 설계 과정에서 각 도금 영역의 영향을 고려해야 합니다. 부적절한 설계는 열 방출 문제를 방지하기 위해 교차 연결이 필요한 등 처리 복잡성을 증가시킬 수 있습니다. 그러나 이러한 측면은 미미하며 현대 공정이 성숙해 무시할 수 있으며 PCB 제조업체는 이로 인해 비용을 증가시키지 않습니다.
대면적 구리 도금(단단한 구리 도금) 및 그리드 구리 도금:
구리 도금은 일반적으로 고체 구리 도금과 그리드 구리 도금의 두 가지 기본 형태로 제공됩니다.
- 대면적 구리 도금:
이는 전류를 증가시키고 차폐하는 두 가지 목적을 제공합니다. 그러나 웨이브 솔더링 중에는 보드가 휘어지거나 심지어 기포가 발생할 수도 있습니다. 이러한 경우 동박에 기포를 줄이기 위해 여러 개의 슬롯을 만드는 것이 일반적입니다.
- 메쉬 구리 도금:
주로 차폐 기능을 수행합니다. 동박의 단면적이 줄어들기 때문에 고체 동도금에 비해 전류 전달 능력이 상대적으로 약합니다.
PCB 구리 도금 방법을 선택할 때 메시 구리 도금과 솔리드 구리 도금은 모두 설계 요구 사항 및 적용 시나리오에 따라 장점과 단점이 있습니다. 다음은 이들 간의 비교입니다.
- 메쉬 구리 도금:
- 메쉬 구조는 PCB 제조의 복잡성을 증가시킬 수 있으며, 특히 설계 및 처리에 더 많은 주의가 필요합니다. 그러나 그리드가 너무 작지 않고 조각난 구리가 과도하게 추가되지 않는 한 영향은 최소화됩니다.
- 일부 고주파 및 고속 신호의 경우 메시 구리 도금은 신호 전송 손실을 증가시켜 신호 무결성 문제를 일으킬 수 있습니다. 구리 도금이 PCB 라우팅을 위한 기준면 역할을 하는 경우 메시 구리 도금을 사용하지 않고 완전한 평면 구리 도금을 선택하여 완전한 기준면을 얻는 것이 좋습니다.
- 특히 대형 PCB의 경우 PCB의 무게를 줄일 수 있어 전체적인 무게 감소에 기여합니다. 일반적으로 영향은 최소화됩니다.
- 열팽창과 기계적 응력을 보다 유연하게 처리하여 열과 응력에 따른 PCB 변형의 영향을 줄입니다.
- 메쉬 구리 도금에 비해 솔리드 구리 도금은 더 많은 구리 재료를 사용하기 때문에 PCB의 무게를 증가시킵니다.
- 최대 전도성과 접지 연결을 제공하므로 높은 전도성이 필요한 응용 분야에 이상적인 선택입니다.
- 일부 고주파수 및 고속 신호 PCB 설계에서 완전한 기준면을 제공하는 견고한 구리 도금은 신호 전송 손실을 줄이고 신호 무결성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
- 일부 시나리오에서는 견고한 구리 도금이 더 나은 차폐 효과를 제공하여 전자기 간섭을 줄일 수 있습니다.
대면적 동도금(고체 동도금)과 메쉬 동도금의 차폐 효과:
고체 구리 도금과 메시 구리 도금 모두 특정 차폐 효과가 있지만 어느 것이 더 나은지는 특정 적용 시나리오와 설계 요구 사항에 따라 다릅니다.
고체 구리 도금의 차폐 효과:
견고한 구리 도금은 더 많은 구리 재료를 제공하여 특히 저주파 및 정적 전자기 간섭에 대해 더 나은 차폐 효과를 제공할 수 있습니다.
견고한 구리 도금은 완전한 전도성 차폐층을 형성하여 전체 영역을 덮고 외부 전자파의 유입 및 전파를 차단하여 간섭을 줄일 수 있습니다.
견고한 구리 도금은 내부 회로를 더 잘 감싸고 보호할 수 있어 주변 환경과 기타 회로에 대한 전자기 복사의 영향을 줄일 수 있습니다.
메쉬 구리 도금의 차폐 효과:
메쉬 구리 도금은 일부 차폐 효과를 제공하지만 차폐 효과는 고체 구리 도금보다 약간 떨어질 수 있습니다.
메쉬 구리 도금은 일반적으로 틈을 남기므로 전자파가 부분적으로 침투하거나 통과할 수 있으므로 고주파 또는 고속 신호에 대한 차폐 효과가 상대적으로 떨어질 수 있습니다.
그러나 메시 동도금은 어느 정도의 차폐 효과를 제공하면서도 동재의 사용량과 무게를 줄인다.
솔리드 구리 도금 및 메쉬 구리 도금의 방열 효과에 관하여:
많은 온라인 주장은 근거가 없습니다. 첫째, 우리는 회로 기판의 주요 열원이 PCB를 통해 열을 발산할 수 있는 집적 회로라는 것을 알고 있습니다. 그런 다음 PCB가 납땜 패드에 연결되어 집적 회로에서 열을 방출합니다. 따라서 동박의 면적이 클수록 방열 성능이 좋아집니다.
열 방출 측면에서 고체 구리 도금은 일반적으로 메쉬 구리 도금보다 성능이 뛰어납니다. 두 가지를 비교하면 다음과 같습니다.
고체 구리 도금의 열 방출 효과:
견고한 구리 도금은 더 많은 구리 재료를 제공하여 더 나은 열 전도를 허용하여 일반적으로 우수한 열 방출 성능을 제공합니다.
견고한 구리 도금은 연속적인 열 전도 경로를 형성하여 구리 도금 영역 전체에 열이 고르게 분포되도록 하여 부품의 작동 온도를 효과적으로 낮춥니다.
메쉬 구리 도금의 방열 효과:
메쉬 구리 도금도 어느 정도 방열에 기여할 수 있지만 솔리드 구리 도금에 비해 방열 효과가 약간 떨어질 수 있습니다.
메쉬 구리 도금은 방열 간격의 영향을 받을 수 있으며, 열 전도 경로가 고체 구리 도금만큼 연속적이지 않아 상대적으로 열 방출이 열악할 수 있습니다.
전반적으로, 방열이 설계에서 중요한 요소이고 PCB에서 우수한 방열 성능이 필요한 경우 솔리드 구리 도금이 더 나은 선택인 경우가 많습니다. 그러나 열 방출 요구 사항이 특별히 엄격하지 않거나 경량 설계가 필요한 응용 분야에서는 메쉬 구리 도금도 실행 가능한 옵션이 될 수 있습니다. 이는 어느 정도 열 방출을 제공하고 PCB의 무게를 줄일 수 있습니다.