Design-Hilfe - Kupfer Balance

1) Allgemeine Hinweise
Eine symmetrische Verteilung des Kupfers (Kupfer Balance) auf Ihrer Leiterplatte ist sehr wichtig, denn unsymmetrisches Kupfer führt zu Wölbungen und Verwindungen, auf Englisch: Bow and Twist. Diese Verformungen werden durch die thermische Belastung der Leiterplatte z.B. schon in der Fertigung bei der Heißluftverzinnung oder später beim Bestücken (Hitzeentwicklung Reflow, Schwallbad, etc.) verursacht, wenn unsymmetrisch angeordnete Kupferflächen vorliegen.

Als "Wölbung" wird eine zylindrische oder sphärische Verbiegung bezeichnet, bei der die vier Ecken der Leiterplatte auf einer Ebene liegen.

Die Verwindung tritt diagonal auf; eine der vier Ecken der Leiterplatte liegt außerhalb der Ebene der drei anderen.

Eine unsymmetrische Kupferverteilung kann zusätzlich zur Delamination der Leiterplatte führen!

Gegenmaßnahmen:
Unsere Fertigung produziert nach den strengen Normen der IPC-600A (Rev. F); die Einflußfaktoren sind jedoch vielfältig und abhängig von den technischen Gegebenheiten der Leiterplatte (u.a. Dicke und Art des Basismaterials, Art der Oberfläche, etc.). Wenn sie sich an die folgenden Regeln zur Kupfer Balance halten, helfen Sie aktiv mit, ein Wölben und Verwinden Ihrer Leiterplatte zu verhindern.

  • Sie sollten immer darauf achten, Ihre Leiterbahnen möglichst gleichmäßig über die Platine zu verteilen, und keine "Kupfernester" entstehen zu lassen. Dies gilt sowohl innerhalb einer Lage, als auch gegenüber einer gedachten symmetrischen Achse zwischen zwei, oder mehr Lagen.
  • Werden Masseflächen benötigt, sollten diese auf der symmetrisch gegenüberliegenden Lage durch "Auffüllen mit Kupfer" ausgeglichen werden. Hierbei werden die freien Flächen mit Kupfer gefüllt. Diese bilden nun ein "Gegengewicht" zum Kupfer der gegenüberliegenden Lage.
Wir stehen Ihnen natürlich jederzeit gerne zu einer Beratung zur Verfügung.

2) Kupfer Balance - 1 Lagen Leiterplatte
Kupfer Balance im Lagenaufbau der Leiterplatte Große Kupferflächen sollten sie bei 1 Lagen Leiterplatten wenn möglich immer "Aufrastern". Dies können Sie normalerweise in Ihrem Layout-Programm einstellen. Das gerasterte Zeichnen von Flächen heißt z.B. im Programm Eagle "hatch". Natürlich geht dies nur wenn keine sensiblen Hochfrequenz-Leiterbahnen davon abhängen.

3) Kupfer Balance - 2 Lagen Leiterplatte
Kupfer Balance im Lagenaufbau der Leiterplatte Große Kupferflächen sollten Sie auf der gegenüberliegenden Lage durch "Auffüllen mit Kupfer" ausgleichen.

Versuchen Sie Leiterbahnen möglichst gleichmäßig über die Leiterplatte zu verteilen.

5) Kupfer Balance - Multilayer Leiterplatte
Kupfer Balance innerhalb der Leiterplatte
Der Lagenaufbau Ihrer Leiterplatte sollte unbedingt symmetrisch sein. Obwohl wir einen unsymmetrischen Lagenaufbau produzieren können, können wir keine Garantie bzgl. Verformungen übernehmen!

Kupfer Balance innerhalb der Leiterplatte Auch beim Multilayer gilt:

Große Kupferflächen sollten Sie auf der gegenüberliegenden Lage durch "Auffüllen mit Kupfer" ausgleichen.

Achten Sie auf eine gleichmäßige Verteilung der Leiterbahnen.

Das linke Beispiel ist natürlich auch Produzierbar, allerdings können wir keine Garantie bzgl. Verformungen übernehmen!

<< UL-Listung       Starrflex >>