Qu'est-ce que le vol de cuivre et pourquoi l'utiliser?

Sur de nombreuses planches que j'ai vues, il y a de petits points de cuivre utilisés dans le but de "Voler le cuivre". Ce sont de petits points de cuivre ronds connectés à rien et disposés en un tableau. Soi-disant, ils servent à équilibrer le cuivre sur les cartes pour améliorer la fabricabilité, mais aucune explication que j'ai entendue ne m'a convaincu qu'ils étaient nécessaires ou utiles. A quoi servent-ils et travaillent-ils réellement?

Ci-dessous un exemple avec des carrés.

Les points de cuivre (ou remplissage solide / en grille) sont principalement utilisés pour équilibrer les propriétés thermiques de la carte, afin de minimiser la torsion et la déformation lorsque la carte subit le cycle thermique associé à la refusion et à l'amélioration du rendement.

Un objectif secondaire pour eux est de réduire la quantité de cuivre qui doit être gravée loin du tableau, en équilibrant les taux de gravure et en prolongeant la durée de la solution de gravure.

Si le concepteur de circuits imprimés n'a pas explicitement "versé" du cuivre dans les zones ouvertes des couches externes du panneau, le fabricant ajoutera souvent les petits points déconnectés, car ceux-ci auront le moins d'incidence sur les propriétés électriques du panneau.

Malheureusement, les 3 autres réponses à la question sont incorrectes, mais permettent de garder vivante un malentendu courant :-)

Le vol est ajouté aux couches extérieures afin de créer un processus chimique plus équilibré pour le placage.

Notez également qu'il n'est pas nécessaire "d'équilibrer le cuivre" (ou les empilements d'ailleurs) dans la fabrication moderne de circuits imprimés pour éviter les "cartes déformées".

J'ai écrit à ce sujet sur mon blog récemment. Vous pouvez trouver d' autres références sur le net.

En général, il est préférable pour le fabricant de dissoudre moins de cuivre au cours du processus de gravure et de ne pas graver de grandes zones continues. C'est pour 2 raisons:

1. Gravure plus de cuivre signifie que les solutions de gravure doivent être recyclées plus fréquemment - c'est une énergie et de l'argent. Le cas idéal est que le client souhaite un circuit imprimé entièrement recouvert de cuivre. :)

2. Les grandes zones solides de cuivre sont gravées plus lentement que les zones où se trouve un motif de cuivre fin. En effet, le motif a une plus grande surface et nous savons que la vitesse de réaction chimique est plus grande si la surface de réaction est plus grande. Ainsi, une fois que les pistes sont complètement gravées, les grandes zones vides ne le sont toujours pas. Le circuit imprimé doit donc rester un peu plus longtemps dans la solution. Cela entraîne une sous-gravure des pistes, ce qui n’est pas bon pour la qualité du circuit imprimé, car les pistes sont plus minces que prévu.

La vitesse de réaction de tout processus de gravure est limitée par les densités de courant locales, l'accès des réactifs dans la zone de réaction et la clairance des produits de la réaction hors de la zone de réaction. Etant donné que la gravure de la carte est essentiellement un processus plan ou bidimensionnel, cela limite encore plus les performances de gravure lorsque des produits de libération de réactif et de réaction interfèrent activement pour accéder à la surface.

Toujours présent dans les processus, le problème réside dans les taux de gravure différentiels. Cela peut entraîner la gravure de traces fines à un rythme différent de celui des traces plus larges. Par exemple, graver un relief sur une fine trace dans un fond de plan de sol est très différent du chargement que de graver une fine trace sans fond de plan.

Cela peut être corrigé en veillant à ce que, dans la conception, la densité du motif reste relativement constante par unité de surface dans l'ensemble. Le vol est un moyen de le faire. Certains fabricants placent des éléments sacrificiels dans les réservoirs et le long du plateau pour assurer un bon rendement d'épaisseurs de ligne différentes.

Le mélange et l'agitation des réservoirs pendant la gravure contribueront également à atténuer les problèmes de gravure différentielle.

Le vol est utilisé pour équilibrer la densité de flux actuelle utilisée lors du placage. C'est utile dans les situations où il y a de petites traces adjacentes au coulage de cuivre. Le vol est le processus par lequel le courant électrique est dévié vers les tampons voleurs pour empêcher la brûlure de la trace mince en raison du courant excessif chauffant la trace.

Le vol peut être utilisé aux fins exposées ci-dessus (placage, emballage, gravure, etc.); pour les couches internes, il a pour seul but de maintenir l’épaisseur du circuit imprimé uniforme sur toute la surface du circuit imprimé. En effet, la fabrication du circuit imprimé utilise l'action de la presse thermique pour coller les différentes couches de matériau (noyau, prépeg, cuivre, etc.).

Pour que la force de compression soit uniforme sur toute la surface et indépendante des couches de matériau, il faut que chaque couche soit remplie de manière uniforme avec un matériau de même élasticité. Mais ce n’est pas le cas, car le circuit imprimé sera séparé du matériau pré-imprégné de la couche isolante. Donc, si vous avez une grande surface d’une couche interne sans cuivre, la couche de pré-imprégnation située au-dessus de ce cuivre devra remplir cet espace vide.

Ainsi, si vous avez des zones où les couches sont vides et les autres zones remplies, le processus de fabrication (presse à chaud) créera une pression différente sur le PCB, créant une épaisseur différente sur la zone du PCB. La différence peut être significative et tout dépend de l’épaisseur de tous les pré-imprégnés internes, et donc de l’épaisseur du cuivre, de l’épaisseur du circuit imprimé et du nombre de couches.

C'est pourquoi, sur la photo que vous avez fournie, le grand espace (trop grand) est rempli.