電子工程師在PCB布線時(shí)由于對(duì)PCB生產(chǎn)工藝流程不太了解，在板子上設(shè)計(jì)過多的空曠區(qū)域，這會(huì)給產(chǎn)品本身及板廠生產(chǎn)帶來不良影響。接下來，小嘉帶你全方位了解鋪銅的重要性！
有客戶問：從成本的角度看，少鋪銅，那不是電鍍面積更小、節(jié)省銅么？
但生產(chǎn)PCB我們得優(yōu)先從品質(zhì)上考慮：從整體生產(chǎn)可控性及品質(zhì)保障來說，鋪銅更有利于產(chǎn)品品質(zhì)！
未鋪銅
鋪銅
?
一、外層空曠區(qū)問題，受影響范圍：雙面板、多層板（4層及以上）
當(dāng)PCB板放在電鍍槽，打上額定電流進(jìn)行電鍍時(shí)（如圖1），此時(shí)的PCB是用干膜掩膜之后的形態(tài)。
圖1 準(zhǔn)備到電鍍槽進(jìn)行加鍍銅厚的PCB圖
露在干膜之外的線路基銅部分，在電流作用下，將鍍銅液槽中的銅鍍到PCB上（如圖2）。
圖2 PCB在電鍍槽進(jìn)行鍍銅圖
此時(shí)，露在干膜之外局部的線路總面積在電鍍過程中會(huì)影響額定電流分配的大小，面積越大圖形分布越均勻（如圖3），受電流也就越均勻。這就是我們在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行大面積鋪銅的原因。
圖3 受鍍面積大
如果線路受鍍總面積過小或者圖形分布很不均勻（如圖4），那么受到的電流也會(huì)不均勻。這時(shí)候因?yàn)橥姡娏髟酱螅冦~就越厚（你做1oz，實(shí)際做出來可能有2oz）。
圖4 受鍍面積小
圖5 PCB電鍍銅示意圖
如果獨(dú)立線周圍殘銅率低，將導(dǎo)致電鍍時(shí)鍍銅過厚，后續(xù)印刷阻焊油墨時(shí)，在恒定絲印壓力下，導(dǎo)線上的油墨會(huì)相對(duì)稀薄，從而導(dǎo)致出現(xiàn)假性露銅發(fā)黃現(xiàn)象（如圖6）。
圖6 獨(dú)立線路假性露銅發(fā)黃現(xiàn)象
如果線與線之間的間隙過小（如只有4mil、5mil），則會(huì)導(dǎo)致線路之間出現(xiàn)我們常說的“夾膜” ，即把干膜夾在中間，這會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的底銅在蝕刻時(shí)蝕刻不干凈，從而產(chǎn)生短路（如圖7）。
圖7 夾膜
解決方案：為了保障品質(zhì)，我們在設(shè)計(jì)時(shí)需盡量避免獨(dú)立線的存在，盡可能整板鋪銅。如果有實(shí)在不能鋪銅的獨(dú)立線，那就盡可能地把線的間隙設(shè)計(jì)得寬一點(diǎn)。
改善前后的案例對(duì)比：
1、部分鋪銅
改善前
改善后
2、大面積沒有鋪銅
改善前
改善后
二、內(nèi)層線路空曠區(qū)問題，受影響范圍：多層板（4層及以上）
多層板壓合是將PP裁切成片狀，放在內(nèi)層芯板與芯板、及芯板與銅箔之間，再經(jīng)過壓機(jī)高溫高壓，使PP上的樹脂熔化并填充芯板上的無銅區(qū)，冷卻后樹脂固化，使芯板和銅箔粘接在一起。
PP
內(nèi)層芯板
壓合疊板
1、當(dāng)空曠區(qū)過大時(shí)，PP上的樹脂膠會(huì)過多且會(huì)集中流向無銅區(qū)，從而導(dǎo)致板子偏薄、銅皮起皺、缺膠導(dǎo)致白斑、分層等問題的出現(xiàn)。
銅皮起皺
白斑
案例如下：
改善前
改善后
2、如果金手指對(duì)應(yīng)內(nèi)層區(qū)域比較空曠，則會(huì)導(dǎo)致金手指區(qū)域板厚偏薄，板子與連接器卡槽接觸不良等問題。
要求1.6mm，實(shí)測1.41mm
改善前：手指區(qū)域內(nèi)層未鋪銅
改善后
對(duì)于金手指板：金手指下方的內(nèi)層線路一定要鋪銅，板厚要求也要更為嚴(yán)格。在選擇層壓結(jié)構(gòu)時(shí)，不能選擇成品板厚走下限的結(jié)構(gòu)，嘉立創(chuàng)層壓結(jié)構(gòu)編號(hào)上有標(biāo)明成品厚度。
以上多層板，內(nèi)層空曠區(qū)鋪銅主要是為了增加銅面積，減少填流區(qū)域，從而保證壓合可靠性及成品板厚公差。而外層空曠區(qū)鋪銅主要是為了均衡電鍍電流, 避免夾膜及線幼，同時(shí)使得表面銅厚更加均勻。
三、最后再總結(jié)下設(shè)計(jì)規(guī)則
1、設(shè)計(jì)時(shí)不要留空曠區(qū)，盡量在空曠區(qū)鋪銅；
2、如果實(shí)在沒有位置鋪銅，那么線與線、線與焊盤、焊盤與焊盤的距離則按2oz銅厚、最小間距8mil設(shè)計(jì)；
3、鋪銅遠(yuǎn)離正常的線路焊盤，走線、銅皮、鉆孔要有0.5mm以上的距離，鋪銅盡量鋪實(shí)銅，不要鋪小網(wǎng)格銅；
4、金手指下方所有內(nèi)層線路層都必須鋪銅，避免手指處板厚偏薄，同時(shí)不能選擇板厚偏薄的層壓結(jié)構(gòu)；
5、天線位置需按產(chǎn)品設(shè)計(jì)手冊要求鋪銅，鋪假銅時(shí)要考慮避免對(duì)天線產(chǎn)生干擾。