สมดุลทองแดงใน reflow: เมื่อการขโมยทองแดงทำให้การบิดงว Worse

การขโมยทองแดงควรใช้ได้ กลยุทธ์นี้เป็นเรื่องธรรมดา และตรรกะก็สมเหตุสมผล: เติมทองแดงในพื้นที่บางของบอร์ดวงจรรายละเอียด ปรับสมดุลความหนาแน่นโดยรวม และลดความเครียดระหว่างการผลิต สำหรับการออกแบบหลายแบบ นี่ใช้ได้อย่างสมบูรณ์ แต่เมื่อใช้ในเชิงรุกโดยไม่คำนึงถึงพฤติกรรมความร้อน การขโมยผ้าห่มหยุดเป็นทางออก มันกลายเป็นแหล่งของปัญหาที่มันตั้งใจจะแก้ไข บอร์ดที่ควรออกมาราบเรียบจากเตารีโฟลว์ กลับบิด บส่วนประกอบผิดแนว และบัดกรีผิดพลาด

ความล้มเหลวนี้ขัดแย้งกับตรรกะ เพราะสาเหตุของการบิดงอไม่ใช่ความไม่สมดุลทองแดงเชิงนามธรรม แต่คือความร้อนที่ไม่สมมาตรระหว่างวัฏจักรรีโฟลว์ การเติมทองแดงเปลี่ยนมวลความร้อนและการแจกจ่ายความร้อนของบอร์ด เมื่อทองแดงนี้ถูกวางโดยไม่เข้าใจว่ามันส่งผลต่อความสมมาตรของความร้อนในอุณหภูมิสูงสุดของรีโฟลว์ มันสร้างความไม่สมดุลทางความร้อนใหม่ ซึ่งมักแย่กว่าเดิม บอร์ดจะบิดงอเมื่อบริเวณต่างๆ ร้อนในอัตราแตกต่างกันและรักษาความร้อนนั้นเป็นเวลานานต่างกัน ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการขยายตัวต่างกันที่วัสดุรองรับไม่สามารถดูดซับได้โดยไม่บิดเบี้ยว

คำตอบไม่ใช่การละทิ้งสมดุลทองแดง แต่เป็นการรับรู้ว่าสมมาตรของสแต็คอัป ความหนาแน่นทองแดงในท้องถิ่นที่ควบคุมได้ และการสนับสนุนแผงที่เหมาะสมเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการขโมยผ้าห่ม วิธีเหล่านี้จัดการความไม่สมมาตรทางความร้อนโดยตรง แทนที่จะมองว่าการแจกจ่ายทองแดงเป็นเพียงแค่การจัดการเชิงเรขาคณิต เพื่อเข้าใจว่าเมื่อใดที่การขโมยผ้าห่มทำให้สภาพแวดล้อมแย่ลง คุณต้องเข้าใจกลไกความร้อนที่ควบคุมบอร์ดที่ 250°C ก่อน

กลไกความร้อนของการบิดงอของรีโฟลว์

การบิดงอเป็นปัญหาเกี่ยวกับการขยายตัวต่างกันที่ถูกจำกัด บอร์ดวงจรรายละเอียดเป็นวัสดุผสมหลากหลายชนิดที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวของความร้อน (CTE) แตกต่างกัน มวลความร้อน และค่าการนำความร้อน เมื่อวัสดุผสมนี้ถูกทำให้ร้อนอย่างรวดเร็วและไม่สม่ำเสมอ ความเครียดในตัวมันจะสะสม หากความเครียดเหล่านี้เกินขีดจำกัดของวัสดุรองรับที่ยืดหยุ่นได้ในอุณหภูมิสูง บอร์ดจะบิดงอ ความบิดงออาจเป็นชั่วคราว ผ่อนคลายเมื่อล cooled แต่สามารถกลายเป็นแบบถาวรได้ถ้าสารรองรับยอมจำนนหรือกระบวนการทำให้เย็นกักเก็บความเครียดไว้

ทำไมการขยายตัวแตกต่างกันจึงสร้างการบิด

CTE ของวัสดุบรรยายว่ามันเปลี่ยนแปลงขนาดเท่าไหร่ในแต่ละองศาเซลเซียสของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น คอปเปอร์มี CTE ประมาณ 17 ppm/°C FR-4 laminate ซึ่งเป็นวัสดุรองพื้นบอร์ดวงจรรายละเอียดยอดนิยม มี CTE ในแนวราบที่ 14-17 ppm/°C แต่ CTE ผ่านความหนามีค่าสูงกว่ามาก อยู่ที่ 60-70 ppm/°C การจับคู่ที่แตกต่างนี้หมายความว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น คอปเปอร์และ FR-4 ต่างต้องการขยายตัวในอัตราที่แตกต่างกัน

เมื่อวัสดุสองชนิดเชื่อมติดกันในแผ่นเดียวกัน ไม่มีวัสดุใดสามารถขยายได้อย่างอิสระ คอปเปอร์จำกัด FR-4 และ FR-4 จำกัด คอปเปอร์ สร้างความเครียดภายใน หากบอร์ดได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอและทองแดงถูกแจกจ่ายอย่างสมมาตรในสแต็คอัป ความเครียดเหล่านี้จะจัดการได้ บอร์ดจะขยายอย่างเท่าเทียมกัน สมมาตรของสแต็คอัปทำให้แกนกลางเป็นศูนย์กลาง และแรงสมดุลบนด้านบนและด้านล่างทำให้บอร์ดเรียบเสมอกัน

แต่การทำให้ความร้อนเป็นแบบเสมอภาคเป็นความหรูหรา เมื่อบริเวณหนึ่งของบอร์ดร้อนกว่าบริเวณอื่น มันก็อยากจะขยายตัวมากขึ้น แต่ถูกผูกติดกับบริเวณที่เย็นกว่า จึงไม่สามารถทำได้ และความเครียดจะสะสมตามแนอบขอบ หากแนวความร้อนมีความรุนแรงและกำหนดทิศทางอย่างสม่ำเสมอ—ด้านหนึ่งของบอร์ดร้อนกว่าที่อื่น—บอร์ดจะบิด หรือโก่งเพื่อผ่อนคลายความเครียด ค้นหารูปร่างสมดุลใหม่ที่ลดพลังงานความเครียดภายใน

ช่วงเวลามีความสำคัญอย่างยิ่ง FR-4 จะกลายเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นอย่างมากเมื่อเข้าใกล้และเกินอุณหภูมิพลาสติกกลายเป็นแก้ว (โดยทั่วไป 170-180°C) ในช่วงสูงสุดของรีโฟลว์ ที่อุณหภูมิ 240°C หรือสูงกว่า แผ่นรองรับจะอยู่ในสภาพที่ไม่แข็งแรงที่สุด ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ความไม่สมดุลทางความร้อนจะบิดงอ บอร์ด ถ้าการบิดงอนั้นเกินจุด Yield ของเรซินที่อ่อนตัวแล้ว บอร์ดจะไม่คืนรูปเต็มที่หลังจากทำให้เย็น

ทองแดง: มวลความร้อนและเส้นทางความร้อน

ในระหว่างการรีเฟลว ทองแดงทำหน้าที่สองอย่าง: ทำหน้าที่เป็นมวลความร้อนและเป็นเส้นทางความร้อน ทั้งสองเป็นผลลัพธ์จากคุณสมบัติทางกายภาพของมัน—ความร้อนเฉพาะสูงและการนำความร้อนสูงเป็นพิเศษเมื่อเทียบกับ FR-4

ในฐานะมวลความร้อน ทองแดงเป็นตัวกำหนดพลังงานที่ต้องใช้เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของมัน แผ่นบอร์ดที่มีแผ่นทองแดงหนาแน่นต้องการพลังงานและเวลามากขึ้นเพื่อให้ถึงอุณหภูมิรีเฟลวมากกว่าที่มีร่องรอยน้อย นั่นหมายความว่าสนามที่มีปริมาณทองแดงสูงจะให้ความร้อนช้ากว่าสนามที่มีปริมาณต่ำ หากบอร์ดมีแผ่นทองแดงหนาและแน่นอยู่ทางซ้ายและเส้นทางที่เบากว่าบนด้านขวามันจะล้าหลังในเรื่องอุณหภูมิในช่วงเร่งความเร็ว ในแต่ละช่วงเวลาส่วนด้านขวาจะมีอุณหภูมิสูงกว่า ทำให้เกิดความไม่สมดุลด้านความร้อนที่เป็นตัวขับเคลื่อนการบิดงอ

ในฐานะเส้นทางความร้อน การนำความร้อนสูงของทองแดง (ประมาณ 400 W/m·K เทียบกับ FR-4 ที่ 0.3 W/m·K) ช่วยให้มันกระจายความร้อนอย่างรวดเร็ว แผ่นทองแดงขนาดใหญ่ไม่เพียงแต่ให้ความร้อนช้าเนื่องจากมวลของมันเท่านั้น แต่ยังแพร่ความร้อนออกจากจุดร้อนที่เฉพาะเจาะจง ทำให้อุณหภูมิเก้าเป็นสัดส่วนกันทั่วพื้นผิวของมัน ในขณะที่สิ่งนี้อาจเป็นข้อดี แต่มันก็หมายความว่าการมีหรือไม่มีทองแดงสร้างโซนความร้อนที่แตกต่างกันอย่างพื้นฐาน พื้นที่ที่มีแผ่นแน่นแน่จะมีปฏิกิริยาทางความร้อนช้าและสม่ำเสมอ ขณะที่พื้นที่ที่มีร่องรอยเท่านั้นจะตอบสนองอย่างรวดเร็วและเฉพาะเจาะจง

ทองแดงไม่ได้เพียงแค่เพิ่มมวลเท่านั้น หากแต่สร้างโครงสร้างใหม่ในด้านความร้อนของบอร์ด นี่คือเหตุผลว่าทำไมการกระจายตัวของมันจึงต้องพิจารณาเป็นเรื่องของการออกแบบความร้อน ไม่ใช่แค่ความสม่ำเสมอในการผลิต

วิธีการกระจายทองแดงควบคุมความสมดุลของความร้อน

ความสมมาตรเชิงความร้อนหมายความว่าพื้นที่ทั้งหมดของบอร์ดมีอุณหภูมิเท่าเทียมกันในเวลาใกล้เคียงกัน ในขณะที่ความสมมาตรแบบสมบูรณ์เป็นไปไม่ได้ เป้าหมายคือการลดแนวแนความร้อนเป็นหลัก โดยเฉพาะในช่วงพีครีโฟลว์เมื่อบอร์ดมีความยืดหยุ่นมากที่สุด

การกระจายตัวของทองแดงกำหนดสมดุลย์ด้วยการนิยามแผนที่มวลและการนำความร้อนของบอร์ด บอร์ดที่มีความหนาแน่นทองแดงเท่ากันมีปฏิกิริยาในด้านความร้อนที่ค่อนข้างสมดุล ดูดซับความร้อนเป็นกลุ่มเดียวกัน ในขณะที่บอร์ดที่มีทองแดงไม่เท่ากันกลายเป็นกลุ่มของโซนที่มีช่วงเวลาความร้อนแตกต่างกัน—พื้นที่หนาสายจะล้าช้าในขณะที่พื้นที่บางจะนำไปก่อน

ปัญหาจะรุนแรงขึ้นในบอร์ดแบบมัลลิเพิลเลเยอร์ ลองพิจารณาการออกแบบหกเลเยอร์ที่มีแผ่นคลุมไฟฟ้าเพียงครึ่งเดียวของพื้นที่บอร์ด พื้นที่ครึ่งนั้นมีมวลความร้อนสูงขึ้นอย่างมากในระหว่างการรีเฟลว มันจะให้ความร้อนช้ากว่ามาก สร้างแนวโน้มของความชันที่ถาวรจากด้านที่บางไปด้านที่หนา ถ้ามันวิ่งตามความยาวของบอร์ด มันจะแอ่น ถ้ามีสมมาตรเชิงมุม มันจะบิด

โปรไฟล์การรีเฟลวสามารถทำให้สถานการณ์แย่ลงได้ ช่วงซึมซับของโปรไฟล์ถูกออกแบบมาเพื่อปรับสมดุลอุณหภูมิให้เท่ากันก่อนที่จะเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของการเร่งขึ้นสู่จุดสูงสุด แต่ไม่ได้มีความยาวไม่สิ้นสุด ถ้าบอร์ดมีความไม่สมดุลของมวลความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ ช่วงซึมซับอาจไม่เพียงพอ ขณะที่เตาอบคึกคักที่ 240-250°C พื้นที่ที่มีมวลต่ำจะล้นออกด้านแรก ในขณะที่พื้นที่ที่มีมวลสูงยังคงตามทัน นี่คือช่วงเวลาสำคัญที่เริ่มเกิดการบิดงอ

เมื่อโซนความร้อนที่แตกต่างกันก่อตัวขึ้น พวกมันจะโต้ตอบกัน แผ่นทองแดงขนาดใหญ่อยู่ในพื้นที่แน่นจะดูดซับความร้อนเข้าสู่ตัวเอง ทำให้พื้นที่นั้นเย็นลงนานขึ้นและสร้างแนวโน้มความแตกต่างกับพื้นที่ที่บางกว่าโดยรอบ ในขณะที่ไม่มีบัฟเฟอร์ความร้อนจากทองแดง พื้นที่บางจะให้ความร้อนเร็วมาก แนวโน้มนี้จะดำเนินต่อไปจนถึงจุดสูงสุด และบอร์ดจะบิดงอ

กับดักขโมยผ้าห่ม

สัญชาตญาณในการใช้ทองแดงแบบขโมยมาจากความกังวลด้านการผลิตที่ถูกต้อง เช่น การแกะสลักและการชุบด้วยผิวสมบูรณ์ แต่เมื่อใช้เป็นการเติมเต็มแบบผ้าห่มเพื่อให้ได้เปอร์เซ็นต์เป้าหมาย การขโมยมักสร้างความไม่สมดุลด้านความร้อนที่ตั้งใจป้องกันไว้

กลายเป็นปัญหา

เมื่อเพิ่มทองแดงจะสร้างสมดุลใหม่

การลักขโมยเพิ่มมวลความร้อนของพื้นที่ที่มันถูกเพิ่มเข้าไป บนแผ่นบอร์ดที่มีทองแดงที่มีฟังก์ชันกระจายตัวในบางพื้นที่และการวางเส้นทางแบบบางในพื้นที่อื่น ๆ การลักขโมยมักจะถูกเพิ่มเฉพาะบริเวณที่บางเท่านั้น พื้นที่เหล่านี้ซึ่งก่อนหน้านี้มีมวลความร้อนต่ำและร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ขณะนี้ร้อนช้าลง

นี่ไม่ได้เอาทองแดงทำงานหนักออก เพียงแต่ปรับสมดุลความร้อนใหม่ หากการขโมยทำได้รุนแรงพอ มันอาจเปลี่ยนสมดุลให้ผิดไป การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ที่เคยบางอาจมีมวลความร้อนเทียบเท่าพื้นที่ที่ทำงานหนัก แต่เป็นรูปร่างที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความไม่สมดุลใหม่ที่ไม่สามารถคาดเดาได้

ปัญหาไม่ได้อยู่เพียงแค่ความหนาแน่น แต่รวมถึงตำแหน่งและวัตถุประสงค์ด้วย ถ้าการขโมยถูกวางในพื้นที่ที่เย็นกว่าที่เคยในระหว่างการรีเฟลว การเพิ่มมวลความร้อนตรงนั้นจะทำให้มันเย็นลงอีก ความชันจะเพิ่มขึ้น กลยุทธ์การขโมยแบบทั้งแผ่นไม่ได้แยกแยะสิ่งนี้ พวกมันจะเติมเต็มตามเป้าหมายความหนาแน่น ไม่ใช่การวิเคราะห์ความร้อน ผลลัพธ์คือการมีทองแดงมากขึ้นในพื้นที่ที่ไม่ได้ควรมี

โหมดล้มเหลวเฉพาะตัวเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มการขโมยที่ชั้นนอกเหนือจากชั้นในโดยตรง ซึ่งจะดูดซับความร้อนจากเตาอบและนำความร้อนเข้าสู่ด้านใน หากชั้นในมีมวลความร้อนสูงอยู่เดิม การขโมยด้านนอกเพิ่มมวลในสแต็กนั้นโดยไม่ช่วยให้ความร้อนเข้าสู่แกนกลาง ความล้าช้าของแกนกลางจะเพิ่มขึ้น ความแตกต่างระหว่างพื้นผิวและแกนกลางจะเพิ่มขึ้น และความเค้นผ่านความหนาจะสร้างความบิดงอในแนวราบ ซึ่งเกิดจากการขยายตัวของชั้นผิวมากกว่าจุดกลาง

การโจรกรรมที่อุณหภูมิสูงสุด

จุดสูงสุดของการไหลร้อนเป็นช่วงเวลาที่มีความเครียดทางความร้อนสูงสุดและความแข็งแรงของฐานรองน้อยที่สุด ความไม่สมดุลทางความร้อนใดๆ ที่เกิดขึ้นที่นี่จะมีผลกระทบมากที่สุดเพราะความสามารถในการทนต่อการเสียรูปของแผ่นบอร์ดต่ำที่สุด การโจรกรรมล็อคโครงสร้างทางความร้อน หากโครงสร้างนั้นสร้างความไม่สมดุล ซึ่งปรากฏออกมาในอุณหภูมิสูงสุด มันจะเป็นเช่นนั้นทุกครั้งที่แผ่นบอร์ดผ่านเตาอบ

เตาอบไม่สามารถแก้ปัญหาความไม่สมดุลที่เป็นสมบัติในตัวจากการสร้างของแผ่นบอร์ดได้ ถ้าเตาอบเพิ่มความร้อนเพื่อให้บริเวณที่มีมวลสูงและเย็นลงอุณหภูมิ พื้นที่ที่ตอบสนองทางความร้อนจะเกินพิกัด แผ่นบอร์ดไปถึงจุดสูงสุดโดยมีพื้นที่ต่างๆ ที่อุณหภูมิแตกต่างกัน พื้นที่ที่ร้อนกว่าจะขยายตัวมากขึ้น พื้นที่ที่เย็นกว่าจะขยายตัวน้อยกว่า แผ่นบอร์ดอ่อน ตัวมันบิดเบี้ยว เมื่อมันเย็นลง การเสียรูปสามารถกลายเป็นแบบถาวร ทิ้งส่วนประกอบผิดตำแหน่งและจุดเชื่อมต่อบัดกรีที่เสียหาย—ความล้มเหลวที่มองไม่เห็นในการทดสอบไฟฟ้าทั่วไป

สมมาตรของสแต็คอัป: การควบคุมการบิดงอหลัก

วิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมการบิดเบี้ยวคือการออกแบบการซ้อนกันของแผ่นบอร์ดให้สมมาตรทางความร้อนและกลไกตามแกนกลาง ซึ่งรับประกันว่ากำลังขยายตัวทางความร้อนบนด้านบนของแผ่นบอร์ดจะถูกสะท้อนโดยแรงที่เท่ากันและตรงข้ามบนด้านล่าง โดยปราศจากแรงงอสุทธิ แผ่นบอร์ดจึงยังคงอยู่ในแนวราบ

การสมดุลทองแดง, แผนที่สแต็ก

ความสมมาตรในการซ้อนกันหมายความว่า สำหรับทุกคุณสมบัติทองแดงบนชั้นหนึ่ง ต้องมีคุณสมบัติที่สอดคล้องกันบนชั้นที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางของแผ่นบอร์ดในระยะเท่ากัน ในการซ้อนกันหกชั้น ชั้นสองควรเป็นสะพานต่อชั้นห้าสะท้อน และชั้นสามควรเป็นสะพานต่อชั้นสี่ หากชั้นสองเป็นแผ่นดินพื้นที่เต็ม ตัวชั้นห้าก็ควรเป็นแผ่นดินเต็มที่มีขนาดและความหนาเท่ากัน การสะท้อนนี้ช่วยสมดุลมวลความร้อนผ่านความหนาของแผ่นบอร์ด เพื่อให้ด้านบนและด้านล่างของแผ่นบอร์ดมีการให้ความร้อนในอัตราที่เท่ากัน การเครียดจากความแตกต่างของ CTE ยังคงอยู่ แต่เป็นแบบสมมาตร จึงทำให้แผ่นบอร์ดขยายตัวอย่างสม่ำเสมอโดยไม่บิดงอ

ชั้นนอก (หนึ่งและหก) ควรได้รับการสมดุลด้วย แม้ว่าทองแดงเหมือนกันทุกประการจะเป็นไปไม่ได้เนื่องจากตำแหน่งของส่วนประกอบ จุดประสงค์คือเพื่อรักษาน้ำหนักทองแดงโดยรวมและการกระจายตัวให้ใกล้เคียงที่สุด วัสดุที่เลือกใช้นั้นก็สำคัญด้วย ความหนาของคอร์และเตรียมแผนผังควรสะท้อนกันเกี่ยวกับศูนย์กลางเพื่อให้แนวแกนสมดุลทางกลและความร้อนสูงสุด ซึ่งจะช่วยเพิ่มความต้านทานของแผ่นบอร์ดต่อการบิดเบี้ยว

เมื่อการแก้ไข Stackup มีข้อจำกัด

ความสมมาตรที่สมบูรณ์แบบไม่ได้เป็นไปได้เสมอไป ค่าใช้จ่ายอาจเป็นการกำหนดจำนวนชั้น หรือการออกแบบอาจต้องการแผนที่ไม่สามารถสะท้อนกันได้ แผ่นบอร์ดที่ต้องการแผ่นดินบนชั้นสองขนาดใหญ่โดยไม่มีแผนที่ตรงกันบนชั้นห้าก็เป็นอันหนึ่งในความไม่สมมาตร

ในกรณีเหล่านี้ วิธีหนึ่งคือการใช้แผนที่บางส่วนที่ไม่มีการทำงานบนชั้นสะท้อน โดยการเติมทองแดงเป็นแบบมัดหรือแบบตาข่ายครอบพื้นที่เดียวกัน ซึ่งเพิ่มมวลความร้อนและปรับปรุงสมดุลโดยไม่สร้างแผนที่ไฟฟ้าที่สมบูรณ์ ความประนีประนอมนี้มักช่วยลดการบิดเบี้ยวให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ การแลกเปลี่ยนคือการใช้ทองแดงเพิ่มขึ้นสำหรับคุณสมบัติที่ไม่มีบทบาท ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายที่ต้องชั่งน้ำหนักกับผลกระทบของการบิดเบี้ยวต่อผลผลิต

เมื่อสมดุลของการซ้อนกันถูกรบกวน แผ่นบอร์ดจะเสี่ยงต่อการบิดเบี้ยวมากขึ้น และขอบเขตสำหรับความผิดพลาดนั้นแคบ การเพิ่มการโจรกรรมแบบรุนแรงในซ้อนกันที่ไม่สมมาตรอยู่แล้วเป็นความเสี่ยงอย่างมาก เนื่องจากอาจส่งผลต่อความไม่สมดุลที่มีอยู่โดยวิธีที่คาดเดาไม่ได้

ควบคุมความหนาแน่นทองแดงโดยไม่ต้องเติมเต็มที่รุนแรง

หากความสมดุลของซ้อนกันคือการป้องกันหลัก การควบคุมความหนาแน่นทองแดงเป็นเครื่องมือเชิงกลยุทธ์ในการจัดการความไม่สมดุลในท้องถิ่น เป้าหมายคือการเพิ่มทองแดงเฉพาะในตำแหน่งที่จำเป็นเท่านั้น ในปริมาณที่จำเป็น โดยไม่สร้างปัญหาความร้อนใหม่ ซึ่งต้องเปลี่ยนจากการสมดุลแบบทั่วโลกไปเป็นแบบท้องถิ่น พร้อมกับสนับสนุนเชิงกลในระหว่างกระบวนการ reflow

การสมดุลท้องถิ่นกับการเติมแบบทั่วโลก

การสมดุลท้องถิ่นหมายถึงการแก้ไขความหนาแน่นของทองแดงในบริเวณเฉพาะ แทนที่จะใช้รูปแบบการเติมแบบเดียวกันในทุกที่ ขั้นตอนเริ่มต้นด้วยการระบุพื้นที่ทองแดงที่มีความเข้มข้นและความบางเบา แล้วใช้ความเข้าใจทางความร้อนในการตัดสินใจว่าจะเพิ่มทองแดงในบริเวณใดเพื่อช่วยหรือสร้างปัญหา

หากพื้นที่ความหนาแน่นต่ำมากล้อมรอบด้วยพื้นที่ความหนาแน่นปานกลาง การเพิ่มการโจรกรรมเล็กน้อยสามารถช่วยลดความไม่สมมาตรทางความร้อน เป้าหมายไม่ใช่เพื่อให้ได้ความหนาแน่นเป้าหมายทั่วโลก แต่เพื่อลดความชัน หากพื้นที่ล้อมรอบมีทองแดง 30% และพื้นที่บางส่วนมี 5% การทำให้มันมีความหนาแน่น 15% อาจเพียงพอ การผลักมันให้ถึง 30% ด้วยการโจรกรรมอย่างรุนแรงอาจทำให้เป้าหมายมากไป

ซึ่งหมายความรวมถึงการหลีกเลี่ยงการขโมยทองคำในพื้นที่ที่ไม่จำเป็น การเพิ่มทองแดงในบริเวณที่เสถียรทางความร้อนเพื่อให้บรรลุเป้าหมายความหนาแน่นโดยรวมที่เป็นการกำหนดโดยอำเภอใจนั้นเพิ่มมวลความร้อนที่ไม่จำเป็นและเปลี่ยนสมดุล นี่คือกับดักของกฎการออกแบบที่เข้มงวดซึ่งไม่สนใจการกระจาย รูปร่างของการเติมก็สำคัญด้วย รูปแบบขีดหรือจุดสร้างมวลความร้อนที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าการเติมเต็มแบบทึบและช่วยให้สามารถควบคุมได้ละเอียดขึ้น พวกมันสามารถตอบสนองความต้องการขั้นต่ำในการผลิตโดยไม่ครอบงำพฤติกรรมความร้อนของพื้นที่

แนวทางปฏิบัติ: ใช้การเติมแบบหยาบและความหนาแน่นต่ำเฉพาะเมื่อจำเป็นเพื่อให้ได้ขั้นต่ำของผู้ผลิตอุปกรณ์ พิสูจน์ความจำเป็นของการเพิ่มทองแดงแต่ละครั้งทีละพื้นที่ ไม่ใช่เป็นการดำเนินการระดับทั่วโลก

การสนับสนุนแผงและอุปกรณ์เสริม

การสนับสนุนแผงเป็นกลยุทธ์เชิงกลที่เสริมการออกแบบความร้อน แม้แต่บอร์ดที่มีความไม่สมดุลทางความร้อนก็สามารถรักษาความเรียบได้ถ้าสนับสนุนในเตารีเฟลโลว์อย่างเหมาะสม การสนับสนุนนี้จำกัดความสามารถของบอร์ดในการเปลี่ยนรูปขณะผ่านสถานะที่อ่อนไหวที่สุด คืออุณหภูมิสูงสุด

บอร์ดยังคงถูกผูกติดกับแผงด้วยรางแผงซึ่งมีความแข็งแรงกว่าและถือว่าสามารถจัดกองประกอบทั้งชุดให้เรียบได้ ด้วยเหตุนี้ การประกอบในรูปแบบแผงจึงเป็นเรื่องปกติในงานที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง สำหรับบอร์ดแต่ละชิ้น พานาโทลรีเฟลโลว์หรืออุปกรณ์เสริมนั้นให้ฟังก์ชันเดียวกัน โครงเฟรมที่แข็งแรงเหล่านี้ มักทำจากวัสดุที่มี CTE ต่ำ เช่น คอมโพสิทกราไฟต์ ถือบอร์ดให้เรียบด้วยแรงกลไก ผลเสียของมันคือมวลความร้อนของพานาโทลเอง ซึ่งอาจส่งผลต่อโปรไฟล์รีเฟลโลว์

การสนับสนุนไม่ได้หยุดความไม่สมดุลทางความร้อน แต่เป็นการลดการโค่งของการบิดเบือน แผงยังคงอยู่ภายใต้แรงกดดันภายใน ซึ่งอาจส่งผลต่อข้อต่อบัดกรี การสนับสนุนจึงเป็นกลยุทธ์การบรรเทา ไม่ใช่วิธีแก้ไขปัญหา ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดมาจากการลดความไม่สมดุลทางความร้อนผ่านการออกแบบและใช้การสนับสนุนเชิงกลเพื่อบริหารจัดการความเสี่ยงที่เหลืออยู่

การตัดสินใจเมื่อต้องใช้การขโมยผ้าห่มเป็นเรื่องสมเหตุสมผล

การขโมยทองแดงไม่ได้เป็นสิ่งไม่ดีในตัวเอง มันกลายเป็นปัญหาเมื่อใช้โดยไม่คิด เป็นทางเลือกแทนการออกแบบสแต็คอัปและการควบคุมความหนาแน่นที่เหมาะสม การตัดสินใจใช้มันควรเป็นไปอย่างมีจิตใจ

เมื่อไรที่มันสมเหตุสมผล?

• เพื่อให้บรรลุขั้นต่ำของการผลิต ผู้ผลิตจำนวนมากต้องการความหนาแน่นทองแดงขั้นต่ำ (เช่น 20-30-30%) สำหรับการชุบเคลือบที่สม่ำเสมอ หากการออกแบบต่ำกว่านี้ ต้องเติมเต็มบางส่วนเท่านั้น ในกรณีนี้ เติมทองแดงเพียงพอที่จะบรรลุขั้นต่ำโดยใช้รูปแบบความหนาแน่นต่ำ นี่คือข้อจำกัดของการผลิต ไม่ใช่การปรับแต่งทางความร้อน
• เมื่อการจำลองความร้อนแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่ชัดเจน ในบางกรณี การสร้างโมเดลอาจแสดงให้เห็นว่าการเติมทองแดงในจุดร้อนเฉพาะสามารถเพิ่มมวลความร้อนของมันได้เพียงพอเพื่อให้สมดุลกับพื้นที่ที่อยู่ข้างเคียง นี่คือการใช้งานที่ถูกต้องและเฉพาะเจาะจงของการขโมยทองคำเป็นเครื่องมือความร้อน ซึ่งตรงกันข้ามกับการเติมเต็มแบบครอบคลุม
• เมื่อบอร์ดมีความแข็งแรงโดยธรรมชาติ บอร์ดขนาดหนา, เล็ก หรือมีความสมมาตรสูงอาจทนทานต่อการขโมยทองแดงอย่างก้าวร้าวโดยไม่มีปัญหา การตัดสินใจขึ้นอยู่กับความเสี่ยง หากบอร์ดมีความเสี่ยงต่ำ—บาง, ใหญ่ หรือไม่สมมาตร—การขโมยทองแดงต้องควบคุมอย่างเข้มงวด

แนวทางหลักคือความประหยัด การเพิ่มทองแดงควรทำเมื่อมีความจำเป็นชัดเจนและเข้าใจอย่างชัดเจนว่ามันจะไม่สร้างปัญหาแย่ลง ควรเริ่มจากการลักเล็กน้อยและในตำแหน่งที่จำเป็นเท่านั้น พึ่งพาเอกลักษณ์ของการจัดวางซ้อนกันเพื่อสมดุลความร้อน และใช้การสนับสนุนของแผงเพื่อจัดการความเสี่ยงที่หลงเหลืออยู่ ถือว่าการลักเป็นการแก้ไขเป้าหมาย ไม่ใช่ขั้นตอนการตกแต่งปกติ แผงของคุณจะออกจากการรีฟลาว์ในรูปแบบแบนราบ และผลผลิตของการประกอบของคุณจะสะท้อนวินัยในการออกแบบนั้น