Các nhà thiết kế PCB có lẽ đã gặp phải vấn đề này: bạn nên chọn mạ đồng dạng lưới hay dạng tấm đặc? Cả hai đều liên quan đến việc đặt đồng trên bảng mạch, nhưng việc chọn sai phương pháp không chỉ không tối ưu hóa hiệu suất mà còn có thể gây nhiễu và các vấn đề hàn. Thực tế, không có phương pháp nào là hoàn toàn tốt hay xấu giữa hai phương pháp mạ đồng này. Điều quan trọng là phải xem xét môi trường hoạt động của bảng mạch của bạn. Hôm nay, chúng tôi sẽ giải thích khái niệm này một cách kỹ lưỡng, để ngay cả người mới bắt đầu cũng có thể áp dụng trực tiếp.

Đầu tiên, hãy cùng thảo luận ngắn gọn về chức năng thực sự của mạ đồng. Nói một cách đơn giản, đó là lấp đầy các khoảng trống chưa sử dụng trên bảng mạch bằng lá đồng. Đừng đánh giá thấp bước này; nó có những tác động đáng kể. Nó làm giảm trở kháng nối đất, cải thiện khả năng chống nhiễu của bảng mạch. Nó cũng làm giảm sụt áp, giúp nguồn điện hiệu quả hơn. Khi kết nối với đường nối đất, nó cũng có thể giảm diện tích vòng lặp. Hơn nữa, các nhà sản xuất PCB cũng yêu cầu mạ đồng ở các khu vực trống để ngăn bảng mạch bị cong vênh trong quá trình hàn, làm cho nó trở thành yêu cầu kép của thiết kế và sản xuất.

Tuy nhiên, mạ đồng có một điều kiện tiên quyết quan trọng: xử lý không đúng cách còn tệ hơn không mạ. Đặc biệt trong các mạch tần số cao, nếu việc nối đất mạ đồng được thực hiện kém, lớp đồng lẽ ra phải cung cấp khả năng che chắn, có thể trực tiếp trở thành đồng phạm trong việc truyền nhiễu. Đây là một điểm nhỏ: khi chiều dài của các đường mạch trên bảng mạch vượt quá 1/20 bước sóng tương ứng với tần số nhiễu, hiệu ứng ăng-ten sẽ xảy ra và nhiễu sẽ phát ra bên ngoài. Do đó, sau khi mạ đồng trong các mạch tần số cao, phải sử dụng các lỗ xuyên (via) có khoảng cách nhỏ hơn λ/20 để đảm bảo nối đất đúng cách giữa lớp mạ đồng và mặt phẳng nối đất. Đừng bỏ qua bước này.

Quay trở lại chủ đề chính, bạn nên chọn mạ đồng dạng lưới hay mạ đồng dạng tấm đặc? Hãy thảo luận từng cái một, làm rõ ưu điểm, nhược điểm và các trường hợp áp dụng của chúng.

Đầu tiên, hãy nói về mạ đồng dạng tấm đặc (mạ đồng diện tích lớn), đây là lựa chọn đầu tiên trong nhiều thiết kế mạch tần số thấp. Ưu điểm của nó đặc biệt rõ ràng: nó có thể tăng khả năng mang dòng điện và cung cấp khả năng che chắn điện từ tuyệt vời, làm cho nó cực kỳ thiết thực cho các mạch có yêu cầu dòng điện cao.

Tuy nhiên, nó cũng có một nhược điểm nhỏ: trong quá trình hàn sóng, diện tích lớn của lá đồng sẽ giãn nở khi nóng lên, dễ gây cong vênh hoặc thậm chí phồng rộp bảng mạch. Tuy nhiên, vấn đề này dễ dàng giải quyết. Bằng cách tạo ra một vài khe hở trong các khu vực bọc đồng lớn trong giai đoạn thiết kế, biến dạng do nhiệt có thể được giảm thiểu hiệu quả, dễ dàng tránh được vấn đề này.

Bây giờ hãy xem xét mạ đồng dạng lưới. Chức năng cốt lõi của nó chủ yếu là che chắn. So với mạ đồng dạng tấm đặc, khả năng xử lý dòng điện của nó yếu hơn nhiều, vì vậy nó không nên là lựa chọn đầu tiên cho các mạch có dòng điện cao. Tuy nhiên, ưu điểm của nó cũng rất đáng kể. Khả năng tản nhiệt của nó vượt trội hơn nhiều so với mạ đồng dạng tấm đặc vì thiết kế dạng lưới làm giảm đáng kể diện tích đồng tiếp xúc với nhiệt, dẫn đến nhiệt độ đồng đều hơn trong quá trình hàn và giảm khả năng xảy ra sự cố.

Hơn nữa, mạ đồng dạng lưới đặc biệt phổ biến trong các mạch màn hình cảm ứng, vì hiệu ứng che chắn điện từ của nó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của các mạch này. Tuy nhiên, có một lời nhắc nhở quan trọng: lưới được tạo thành từ các đường mạch đan xen, mỗi đường có một "chiều dài điện" tương ứng, liên quan đến tần số hoạt động của bảng mạch. Nếu tần số hoạt động thấp, vấn đề này sẽ không đáng chú ý, nhưng một khi chiều dài điện khớp với tần số hoạt động, các vấn đề sẽ phát sinh. Mạch sẽ phát ra tín hiệu nhiễu ở khắp mọi nơi, trực tiếp ngăn cản hoạt động bình thường. Đây là điều cần được xem xét trong giai đoạn thiết kế.

Tóm lại, nguyên tắc cốt lõi để lựa chọn mạ đồng PCB quy về một điểm chính:

• Mạch tần số thấp, dòng điện cao: Chọn mạ đồng dạng tấm đặc. Nhớ thêm bộ tản nhiệt để tránh bị phồng.
• Mạch tần số cao với yêu cầu chống nhiễu cao, ứng dụng màn hình cảm ứng hoặc những mạch yêu cầu tản nhiệt hiệu quả: Chọn mạ đồng dạng lưới. Chú ý khớp với tần số hoạt động và tránh nhiễu do các vấn đề về chiều dài điện.

Thực tế, mạ đồng PCB không bao giờ là một lựa chọn phù hợp cho tất cả. Đừng cứng nhắc tuân theo một phương pháp duy nhất. Hãy chọn dựa trên điều kiện hoạt động thực tế của PCB. Nối đất mạ đồng đúng cách sẽ cho phép nó tăng cường dòng điện và chống nhiễu hiệu quả, mang lại hiệu suất PCB ổn định hơn.