Area di rame (copper pour) nel PCB: distanza, thermal relief e come evitare le isole isolate
Un’area di rame riempie di rame la parte inutilizzata di uno strato, di solito collegata a massa. Fatta bene aiuta la scheda; fatta con leggerezza causa problemi in produzione.
Cos’è un’area di rame
Un’area di rame (detta anche riempimento di rame, copper pour o zona) è una grande superficie di rame che riempie lo spazio libero di uno strato attorno a piste e piazzole. Di norma è collegata a una sola net, quasi sempre la massa, e mantiene una distanza prestabilita da tutto ciò che appartiene a un’altra net.
Perché usarla
- Percorso di ritorno e rumore: un’area di massa piena accanto a un segnale offre alla sua corrente di ritorno un percorso breve (veda massa e percorso di ritorno).
- Corrente e calore: un’area porta più corrente di una pista sottile e diffonde il calore (veda larghezza delle piste e corrente).
- Rame uniforme: grandi aree vuote accanto a rame pesante fanno deformare la scheda durante la saldatura; distribuire il rame in modo uniforme la mantiene piana (veda la guida allo stackup).
- Meno incisione: si deve asportare meno rame dalla scheda.
Distanza
Dia all’area almeno la stessa distanza delle altre distanze rame-rame, e di più dove può, ad esempio 0,3 mm o più attorno a piste e piazzole di un’altra net. Tenga l’area e ogni altra superficie di rame lontane dal bordo della scheda e dalle linee di V-cut: il rame che arriva al bordo è un problema per la fresatura o l’incisione (checklist DFM). I limiti per larghezza e distanza delle piste sono nelle regole di progettazione.
Thermal relief sulle piazzole
Se una piazzola di un componente a foro passante è collegata all’area su tutta la sua circonferenza, l’area sottrae il calore del saldatore o dell’onda, e il giunto è difficile da saldare. Un thermal relief collega invece la piazzola attraverso poche razze strette. Lo usi per le piazzole a foro passante e per quelle grandi; i piccoli collegamenti di via a un piano di solito si lasciano pieni, perché non devono essere saldati.
Isole isolate
Quando l’area viene tagliata da piste o dal contorno, può lasciare piccole isole di rame che non si collegano a nulla. Non servono; possono comportarsi da antenne e a volte si staccano. Rimuova le isole con l’opzione «remove dead copper» o «remove islands» del Suo strumento CAD, oppure le colleghi a massa con una via. Esegua il controllo delle regole di progetto dopo aver riempito le zone.
Piena o a griglia
Un’area piena è la scelta migliore per quasi ogni scheda rigida: impedenza più bassa, più semplice da controllare, nessun lavoro in più. Un’area a griglia (hatched) è raramente necessaria; offre un percorso di ritorno più debole e più piccoli vuoti da controllare.
Prima di inviare i file
Riempia di nuovo tutte le zone prima di generare i file Gerber, altrimenti possono contenere rame vecchio (i passaggi per KiCad sono in regole di progetto KiCad per un produttore di PCB). Poi carichi l’archivio nel calcolatore di prezzo.
Domande frequenti
Un'area di rame è necessaria?
No, ma un’area di massa aiuta la maggior parte delle schede: percorsi di ritorno più brevi, maggiore portata di corrente e schede più piane. È comune nelle schede a 2 strati.
Cos'è il thermal relief?
Un collegamento tra una piazzola e l’area attraverso poche razze strette, in modo che la piazzola non sottragga il calore durante la saldatura e il giunto sia facile da realizzare.
Cosa sono le isole di rame e come le rimuovo?
Aree di rame isolate, collegate a nessuna net. Usi l’opzione del Suo strumento CAD che rimuove il rame morto, oppure le colleghi a massa con una via.
A che distanza dal bordo della scheda deve restare l'area?
Tenga il rame lontano dal contorno e dalle linee di V-cut; controlli la distanza dal bordo nella checklist DFM prima di ordinare.
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