Eine symmetrische Verteilung des Kupfers (Kupfer Balance) auf Ihrer Leiterplatte ist sehr wichtig, denn unsymmetrisches Kupfer führt zu Wölbungen und Verwindungen, eng. Bow and Twist.
Diese Verformungen werden durch thermische Belastung der Leiterplatte verursacht; z.B. schon in der Fertigung beim HAL-Prozess (Heißluftverzinnung) oder später beim Bestücken (Hitzeentwicklung Reflow, Schwallbad, etc.) 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.
Unsere Fertigung produziert nach den strengen Normen der IPC-600A (Rev. G); die Einflussfaktoren für Wölbung und Verwindung der Leiterplatte sind jedoch vielfältig und abhängig von den technischen Gegebenheiten (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:
Große Kupferflächen auf Ihrer Leiterplatte sollten Sie 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.
Gerade bei Leiterplatten mit nur 1 Lage hilft das „Aufrastern“ viel, um Twist & Bow zu verhindern.
Hier geht es zur EAGLE-Anleitung für gerasterte Kupferflächen.
Flächen ohne Kupfer sollten mit (gerasterten) Kupferflächen aufgefüllt werden.
Ihre Vorteile:
| OK | Besser | Perfekt | |||
|---|---|---|---|---|---|
| OK |  | Besser |  | Perfekt |  |
| OK | Ohne Füllen & Rastern | Besser | Gefüllte Leerflächen | Perfekt | Gefüllte Leerflächen + Rastern |
Große Kupferflächen sollten Sie auf der gegenüberliegenden Lage durch "Auffüllen mit Kupfer" ausgleichen.
Versuchen Sie außerdem Leiterbahnen möglichst gleichmäßig über die Leiterplatte zu verteilen.
Bei Multilayer-Leiterplatten passen Sie die symmetrisch gegenüberliegenden Lagen mit aufgefülltem Kupfer an.
Die Dicke der Kupferfolien im Lagenaufbau Ihrer Leiterplatte sollte unbedingt symmetrisch verteilt sein. Ein unsymmetrischer Lagenaufbau ist zwar produzierbar, wegen möglichen Verformungen möchten wir davon aber dringend abraten.
