Was ist Kupferdiebstahl und warum wird er verwendet?

Auf vielen Brettern, die ich gesehen habe, gibt es kleine Kupferpunkte, die zum Zweck des "Kupferdiebstahls" verwendet werden. Es sind kleine runde Kupferpunkte, die mit nichts verbunden und in einer Reihe angeordnet sind. Angeblich sind sie dafür gedacht, das Kupfer auf den Platinen auszugleichen, um die Herstellbarkeit zu verbessern, aber keine Erklärung, die ich gehört habe, hat mich davon überzeugt, dass sie gebraucht oder nützlich sind. Wofür sind sie und arbeiten sie tatsächlich?

Unten sehen Sie ein Beispiel mit Quadraten.

Kupferpunkte (oder Gitter- / Volltonfüllungen) werden hauptsächlich verwendet, um die thermischen Eigenschaften der Platte auszugleichen, um Verwindungen und Verwerfungen zu minimieren, während die Platte den mit dem Aufschmelzen verbundenen Wärmezyklus durchläuft und die Ausbeute verbessert.

Ein sekundärer Zweck für sie besteht darin, die Menge an Kupfer zu reduzieren, die von der Platine weggeätzt werden muss, um die Ätzraten auf der gesamten Platine auszugleichen und die Lebensdauer der Ätzlösung zu verlängern.

Wenn der Leiterplattenentwickler nicht explizit Kupferfüllungen in die offenen Bereiche der Außenschichten der Platine "gegossen" hat, fügt das Herstellerhaus häufig die kleinen unterbrochenen Punkte hinzu, da diese die elektrischen Eigenschaften der Platine am wenigsten beeinflussen .

Leider sind die anderen 3 Antworten auf die Frage nicht korrekt, aber es hilft, ein allgemeines Missverständnis am Leben zu erhalten :-)

Die äußeren Schichten werden mit Diebstahl versetzt, um einen ausgewogeneren chemischen Prozess für die Beschichtung zu ermöglichen.

Beachten Sie auch, dass es in der modernen Leiterplattenfertigung nicht erforderlich ist, Kupfer (oder Stapel) auszugleichen, um "verzogene Leiterplatten" zu vermeiden.

Ich habe darüber kürzlich in meinem Blog geschrieben. Weitere Referenzen finden Sie im Internet.

Im Allgemeinen ist es für den Hersteller besser, wenn während des Ätzprozesses weniger Kupfer gelöst werden muss und keine großen zusammenhängenden Bereiche geätzt werden müssen. Das hat zwei Gründe:

1. Je mehr Kupfer geätzt wird, desto häufiger müssen die Ätzlösungen recycelt werden - das spart Energie und Geld. Ein idealer Fall ist, wenn der Kunde eine Leiterplatte wünscht, die vollständig mit Kupfer bedeckt ist. :)

2. Die großen festen Kupferbereiche werden langsamer geätzt als die Bereiche, in denen sich ein feines Kupfermuster befindet. Das liegt daran, dass das Muster eine größere Oberfläche hat und wir wissen, dass die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen größer ist, wenn die Reaktionsoberfläche größer ist. Auf diese Weise bleiben die großen leeren Bereiche, nachdem die Leiterbahnen bereits vollständig geätzt wurden, immer noch unbenutzt, sodass die Leiterplatte noch einige Zeit in der Lösung verbleiben muss. Dies führt zu einer gewissen Unterätzung der Leiterbahnen, was für die PCB-Qualität nicht gut ist, da die Leiterbahnen dadurch dünner als beabsichtigt werden.

Die Reaktionsgeschwindigkeit eines Ätzprozesses ist durch lokale Stromdichten, den Zugang der Reaktanten in den Reaktionsbereich und den Abstand der Reaktionsprodukte vom Reaktionsbereich begrenzt. Da das Ätzen von Platten im Wesentlichen ein planarer oder zweidimensionaler Prozess ist, werden die Ätzleistung durch die Zufuhr von Reaktanten und Reaktionsprodukte, die sich für den Zugang zur Oberfläche aktiv gegenseitig stören, weiter eingeschränkt.

Während es in Prozessen immer vorhanden ist, wo das Problem auftritt, liegt es in den unterschiedlichen Ätzraten auf der ganzen Linie. Dies kann dazu führen, dass dünne Leiterbahnen mit einer anderen Geschwindigkeit als breitere Leiterbahnen geätzt werden. Zum Beispiel ist das Ätzen eines Reliefs aus der Nähe einer feinen Spur im Hintergrund einer Grundebene beim Laden sehr unterschiedlich als das Ätzen einer dünnen Spur ohne Hintergrundgrundebene.

Dies kann korrigiert werden, indem sichergestellt wird, dass im Entwurf die Musterdichte pro Flächeneinheit auf der ganzen Linie ziemlich konstant bleibt. Diebstahl ist eine Möglichkeit, dies zu tun. Einige Hersteller platzieren Opferelemente tatsächlich in den Tanks und entlang der Platine, um eine ordnungsgemäße Ausbeute bei unterschiedlichen Strichstärken sicherzustellen.

Das Mischen und Rühren der Tanks während des Ätzens trägt auch dazu bei, die Differentialätzprobleme zu mindern.

Diebstahl wird verwendet, um die Stromflussdichte auszugleichen, die beim Plattieren verwendet wird. Dies ist hilfreich in Situationen, in denen neben dem Kupferguss kleine Spuren vorhanden sind. Das Dieben ist der Prozess, bei dem elektrischer Strom zu den Diebstahlsflächen umgeleitet wird, um das Verbrennen der dünnen Spur aufgrund übermäßigen Stroms, der die Spur erwärmt, zu verhindern.

Das Dieben kann für den oben genannten freigelegten Zweck (Plattieren, Umwickeln, Ätzen usw.) verwendet werden. Für innere Schichten hat es den einfachen Zweck, die PCB-Dicke über den PCB-Bereich gleichmäßig zu halten. Bei der Leiterplattenherstellung werden die verschiedenen Materialschichten (Kern, Prepeg, Kupfer usw.) durch Heißpressen zusammengeklebt.

Um die Druckkraft gleichmäßig über die Fläche und unabhängig von den Materiallagen zu haben, müsste jede Lage gleichmäßig mit Material gleicher Elastizität gefüllt werden. Dies ist jedoch nicht der Fall, da die Leiterbahn durch das Prepeg-Material der Isolatorschicht getrennt wird. Wenn Sie also einen großen Bereich einer internen Schicht ohne Kupfer haben, muss die Prepeg-Schicht über diesem Kupfer diesen leeren Raum ausfüllen.

Wenn Sie also Bereiche haben, in denen die Schichten leer und andere Bereiche gefüllt sind, erzeugt der Herstellungsprozess (Heißpressen) einen unterschiedlichen Druck auf der Leiterplatte und eine unterschiedliche Dicke auf der Leiterplatte. Der Unterschied kann erheblich sein und hängt von der Dicke aller internen Prepegs ab, also von der Kupferdicke, der PCB-Dicke und der Anzahl der Schichten.

Aus diesem Grund wurde in dem von Ihnen angegebenen Bild der große (zu große) Raum ausgefüllt.