¿Qué es el robo de cobre y por qué usarlo?

En muchos tableros que he visto, hay pequeños puntos de cobre utilizados con el propósito de "Ladrón de cobre". Son pequeños puntos redondos de cobre conectados a la nada y dispuestos en una matriz. Supuestamente son para equilibrar el cobre en las tablas para mejorar la capacidad de fabricación, pero ninguna explicación que haya escuchado me ha convencido de que sean necesarias o útiles. ¿Para qué sirven y realmente funcionan?

A continuación se muestra un ejemplo con cuadrados.

Los puntos de cobre (o relleno de rejilla / sólido) se utilizan principalmente para equilibrar las propiedades térmicas del tablero, para minimizar la torsión y la deformación a medida que el tablero pasa por el ciclo térmico asociado con el reflujo y la mejora del rendimiento.

Un propósito secundario para ellos es reducir la cantidad de cobre que necesita ser eliminada del tablero, equilibrando las tasas de grabado en todo el tablero y ayudando a que la solución de grabado dure más tiempo.

Si el diseñador de PCB no "vertió" explícitamente el relleno de cobre en las áreas abiertas de las capas externas de la placa, la casa de fabricación a menudo agregará los pequeños puntos desconectados, ya que estos tendrán el menor efecto en las propiedades eléctricas de la placa.

Lamentablemente, las otras 3 respuestas a la pregunta son incorrectas, pero ayudan a mantener vivo un malentendido común :-)

El robo se agrega a las capas externas para ayudar a un proceso químico más equilibrado para el revestimiento.

Observe también que no hay necesidad de "equilibrar el cobre" (o apilamientos) en la fabricación moderna de PCB para evitar "placas deformadas".

Yo escribí sobre esto en mi blog recientemente. Puede encontrar otras referencias en la red.

En general, es mejor para el fabricante cuando hay que disolver menos cobre durante el proceso de grabado y no hay grandes áreas continuas que necesiten ser grabadas. Es por 2 razones:

1. Grabar más cobre significa que las soluciones de grabado tienen que reciclarse con más frecuencia: es una energía y dinero. Un caso ideal es si el cliente quiere una PCB completamente cubierta con cobre. :)

2. Las grandes áreas sólidas de cobre se graban más lentamente que las áreas donde se encuentra el patrón fino de cobre. Esto se debe a que el patrón tiene una superficie más grande y sabemos que la velocidad de las reacciones químicas es mayor si la superficie de reacción es mayor. De esta manera, después de que las pistas ya están completamente grabadas, las grandes áreas vacías aún no lo están, por lo que el PCB debe permanecer un poco más de tiempo en la solución. Esto causa un poco de grabado de las pistas que no es bueno para la calidad de la PCB porque las hace más delgadas de lo previsto.

La velocidad de reacción de cualquier proceso de ataque químico está limitada por las densidades de corriente locales, el acceso de los reactivos al área de reacción y la eliminación de los productos de reacción lejos del área de reacción. Dado que el grabado con placa es esencialmente un proceso plano o bidimensional, esto limita aún más el rendimiento del grabado con la entrega de reactivos y productos de reacción que interfieren activamente entre sí para acceder a la superficie.

Si bien siempre está presente en los procesos, donde surge el problema es en las tasas de grabado diferencial en todos los ámbitos. Esto puede hacer que las trazas finas se graben a una velocidad diferente que las trazas más anchas. Por ejemplo, grabar un relieve alrededor de una traza fina dentro de un fondo de un plano de tierra es muy diferente en la carga que grabar una traza delgada sin plano de tierra de fondo.

Esto puede corregirse asegurando que en el diseño la densidad del patrón permanezca bastante constante por unidad de área en todos los ámbitos. Robar es una forma de hacer esto. Algunos fabricantes colocarán elementos de sacrificio dentro de los tanques y al costado del tablero para garantizar el rendimiento adecuado de diferentes grosores de línea.

La mezcla y la agitación de los tanques durante el grabado también ayudarán a mitigar los problemas de grabado diferencial.

El robo se utiliza para equilibrar la densidad de flujo de corriente utilizada durante el enchapado. Es útil en situaciones en las que hay pequeñas trazas adyacentes al vertido de cobre. El robo es el proceso en el que la corriente eléctrica se desvía hacia las almohadillas para robar para evitar quemar la traza delgada debido al calentamiento excesivo de la traza.

El robo puede usarse para el propósito expuesto anteriormente (revestimiento, envoltura, grabado, etc.), para capas internas tiene el simple propósito de mantener el grosor de la PCB uniforme en toda el área de la PCB. De hecho, la fabricación de PCB está utilizando la acción de prensado por calor para unir las diferentes capas de material (núcleo, prepeg, cobre, etc.).

Para que la fuerza de compresión sea uniforme en toda el área e independiente de las capas de material, necesitaría que cada capa se llenara uniformemente con material de la misma elasticidad. Pero este no es el caso porque la pista de PCB estará separada por el material de prepeg de la capa aislante. Entonces, si tiene un área grande de una capa interna sin cobre, la capa de prepeg sobre este cobre necesitará llenar este espacio vacío.

Entonces, si tiene áreas donde las capas están vacías y otras áreas llenas, el proceso de fabricación (prensa de calor) creará una presión diferente a través de la PCB, creando un grosor diferente en el área de la PCB. La diferencia puede ser significativa y todo depende del grosor de toda la prepeg interna, por lo tanto, depende del grosor del cobre, el grosor de la PCB y el número de capas.

Es por eso que en la imagen que proporcionó se llena el espacio grande (demasiado grande).