Projektanci PCB prawdopodobnie napotkali ten problem: czy wybrać siatkową czy pełną miedź? Oba sposoby polegają na układaniu miedzi na płytce drukowanej, ale wybór niewłaściwej metody nie tylko nie optymalizuje wydajności, ale może również powodować zakłócenia i problemy z lutowaniem. W rzeczywistości nie ma absolutnie dobrego ani złego między tymi dwiema metodami pokrywania miedzią. Kluczem jest uwzględnienie środowiska pracy płytki drukowanej. Dziś szczegółowo wyjaśnimy tę koncepcję, aby nawet początkujący mogli ją bezpośrednio zastosować.

Najpierw krótko omówmy, co właściwie robi pokrywanie miedzią. Mówiąc prościej, polega ono na wypełnianiu pustych obszarów na płytce drukowanej folią miedzianą. Nie lekceważ tego kroku; ma on znaczący wpływ. Zmniejsza impedancję masy, poprawiając zdolność płytki drukowanej do przeciwdziałania zakłóceniom. Zmniejsza również spadek napięcia, dzięki czemu zasilanie jest bardziej wydajne. Po podłączeniu do linii masy może również zmniejszyć obszar pętli. Ponadto producenci PCB wymagają, aby pokrywanie miedzią na otwartych obszarach zapobiegało wypaczaniu się płytki drukowanej podczas lutowania, co czyni go podwójnym wymogiem projektowym i produkcyjnym.

Jednak pokrywanie miedzią ma kluczowy warunek wstępny: niewłaściwe wykonanie jest gorsze niż brak pokrywania. Szczególnie w obwodach wysokiej częstotliwości, jeśli uziemienie miedzi jest źle wykonane, warstwa miedzi, która powinna zapewniać ekranowanie, może stać się bezpośrednim wspólnikiem w propagacji szumów. Oto mała uwaga: gdy długość ścieżek na płytce drukowanej przekracza 1/20 długości fali odpowiadającej częstotliwości szumu, występuje efekt anteny, a szum jest emitowany na zewnątrz. Dlatego po pokryciu miedzią w obwodach wysokiej częstotliwości, należy użyć przelotek o odstępie mniejszym niż λ/20, aby zapewnić prawidłowe uziemienie między pokryciem miedzią a płaszczyzną masy. Nie pomijaj tego kroku.

Wracając do głównego tematu, co należy wybrać: pokrywanie siatkowe czy pełne? Omówmy je po kolei, wyjaśniając ich zalety, wady i zastosowania.

Najpierw porozmawiajmy o pokrywaniu pełną miedzią (pokrywanie miedzią na dużych powierzchniach), które jest pierwszym wyborem w wielu projektach obwodów niskiej częstotliwości. Jego zalety są szczególnie oczywiste: może zwiększyć zdolność przenoszenia prądu i zapewnić doskonałe ekranowanie elektromagnetyczne, co czyni go niezwykle praktycznym w obwodach o wysokich wymaganiach prądowych.

Jednak ma również drobną wadę: podczas lutowania na fali duża powierzchnia folii miedzianej rozszerza się pod wpływem ciepła, łatwo powodując wypaczenie lub nawet pęcherze na płytce. Ten problem jest jednak łatwy do rozwiązania. Tworząc kilka szczelin w dużych obszarach pokrytych miedzią podczas fazy projektowania, można skutecznie złagodzić deformację cieplną, łatwo unikając tego problemu.

Teraz przyjrzyjmy się pokrywaniu siatkowemu. Jego główną funkcją jest przede wszystkim ekranowanie. W porównaniu do pokrywania pełną miedzią, jego zdolność przenoszenia prądu jest znacznie słabsza, dlatego nie powinno być pierwszym wyborem w obwodach o wysokim prądzie. Jednak jego zalety są również znaczące. Jego rozpraszanie ciepła jest znacznie lepsze niż w przypadku pokrywania pełną miedzią, ponieważ konstrukcja siatkowa znacznie zmniejsza obszar miedzi narażony na ciepło, co skutkuje bardziej równomiernym nagrzewaniem podczas lutowania i zmniejsza prawdopodobieństwo problemów.

Ponadto pokrywanie siatkowe jest szczególnie powszechne w obwodach ekranów dotykowych, ponieważ jego efekt ekranowania elektromagnetycznego w pełni spełnia wymagania tych obwodów. Istnieje jednak ważne przypomnienie: siatka składa się z przeplatających się ścieżek, z których każda ma odpowiadającą jej "długość elektryczną", która jest związana z częstotliwością pracy płytki drukowanej. Jeśli częstotliwość pracy jest niska, ten problem nie jest zauważalny, ale gdy długość elektryczna zrówna się z częstotliwością pracy, pojawiają się problemy. Obwód będzie emitował sygnały zakłócające wszędzie, bezpośrednio uniemożliwiając normalne działanie. Jest to coś, co należy wziąć pod uwagę podczas fazy projektowania.

Podsumowując, podstawowa zasada wyboru pokrywania miedzią PCB sprowadza się do jednego kluczowego punktu:

• Obwody niskiej częstotliwości, wysokie prądy: Wybierz pokrywanie pełną miedzią. Pamiętaj o dodaniu radiatorów, aby zapobiec powstawaniu pęcherzy.
• Obwody wysokiej częstotliwości o wysokich wymaganiach przeciwdziałania zakłóceniom, zastosowania ekranów dotykowych lub te wymagające wydajnego rozpraszania ciepła: Wybierz pokrywanie siatkowe. Zwróć uwagę na dopasowanie częstotliwości pracy i unikaj zakłóceń spowodowanych problemami z długością elektryczną.

W rzeczywistości pokrywanie miedzią PCB nigdy nie jest wyborem uniwersalnym. Nie trzymaj się kurczowo jednego podejścia. Wybieraj na podstawie rzeczywistych warunków pracy PCB. Prawidłowe uziemienie pokrycia miedzią pozwoli mu skutecznie zwiększyć prąd i ekranować przed zakłóceniami, co przełoży się na bardziej stabilną wydajność PCB.