Чи є причини * не * мати площину з мідним розливом на друкованій платі?

22

Я беру перший удар при проектуванні друкованої плати з нуля. Я розглядаю можливість використання процесу виготовлення млин з ЧПУ, і, схоже, за допомогою цього процесу я хотів би видалити якомога менше міді. Земляна площина у стилі мідно-ливарної форми здавалася б хорошим способом вирішити цю проблему.

Але я помітив, що порівняно небагато конструкцій друкованих плат мають заземлену площину, і навіть такі, які часто мають їх лише у певних областях плати. Чому так? Чи є причини, щоб не було мідної площини, що покриває більшу частину ПХБ?

У разі, якщо це доречно, схема, яку я проектую, - це 6-бітний штекер перетворювача D / A. Перший розріз на моєму макеті друкованої плати (який не включає площину заземлення) показаний нижче.

6-бітний штекер перетворювача D / A

pcb layout ground

— Каелін розбір
джерело

У мене було враження, що для надійної роботи з друкованими платами на ЧПУ потрібна досить точна (тобто дорога) фреза з ЧПУ.

— rfusca

Проведення маршрутизації та дірок на одній машині може зменшити витрати. Ніколи не використовував його для нічого, окрім прототипів.

— rozon

@rfusca - я використав дві різні фрези для друкованих плат. Поняття про ціну не знаю, але вони порівняно з металорізальними фрезами малопотужні, мають надзвичайно вузькі швидкодіючі шматочки та мають дуже обмежений діапазон по осі Z. Зробити це за допомогою універсальної фрези з ЧПУ важко, зробити це за допомогою маршрутизатора PCB досить просто.

— Кевін Вермер 6

@Kaelin - Це ваш повний макет, чи є кілька сторін? Схоже, що контактний контакт J1 нікуди не дінеться, і є два загадкові віаси, один між R1 і J2 і один нижче контакту 1 J1. Що відбувається з тими слідами?

— Кевін Вермер 6

@KevinVermeer - Так, це повний макет одношарової дошки, але це короткий знімок того, що було незавершеним. Ці два таємничі "віаси" - це маркери 1-го шпильки на верхньому шавковому шарі. (Цвітну схему трохи важко розшифрувати в цьому маленькому екрані.) Я зробив цю дошку за допомогою ЧПУ. Я не намагався займатися наземною площиною, а просто залишив на дошці деякі ділянки міді, щоб заощадити час. Тепер я відхиляюся від цієї практики, як це робиться для безладної пайки (тому що я не наношу жодної паяльної маски, і, отже, флюс має тенденцію бігати на ці ділянки, і припой слід).

— Каелін розбір

23

Наземні літаки в цілому майже завжди є хорошою справою, але при неправильному використанні можуть насправді зашкодити якості вашої дошки.

Типова дошка, як у вас тут, мала б 1 шар, призначений для засипання ґрунту лише без слідів. Однак, це здається, що ви хочете, щоб ваш верхній шар мав землю, щоб не довелося видаляти всю цю зайву мідь. Викопування ґрунту на шарі з великою кількістю слідів насправді взагалі не є ґрунтовою площиною, скоріше ви можете вважати це грунтовим слідом із різними розмірами, що проходить навколо вашої дошки. Важко сказати, чи це насправді зашкодить цілісності сигналу конструкції, але я можу сказати напевно, що це не принесе тієї ж користі, що і земна площина.

Зазвичай, коли я бачу фрезеровані дошки подібними до цього, мідь залишиться нероз’єднаною на невикористаних ділянках дошки. Це забезпечує користь того, що ви знаєте, що якщо випадково короткий один рядок до невикористаної міді, ви не отримаєте важкого короткого заземлення, яке може вбити деякі ІС. Це також може бути негативним, хоча випадкове замикання на великий невикористаний шматок міді може перетворитись на гарну антену і підняти шум, на який, можливо, важко полювати джерело.

Я усвідомлюю, що моя відповідь може не бути прямою відповіддю на те, що ви хочете знати, але дуже важко передбачити, яка конфігурація буде найкращою для вас. Але, якби це був мій дизайн, я б пішов вперед і просто залишив зайву мідь на дошці, але залишив би її відключеною від усього.

— Kellenjb
джерело

Це саме та практична порада, на яку я сподівався ... Дякую! Я не бачив жодної плати, яку раніше перемелювали, і не був впевнений у бажаності просто залишити зайву мідь без зв'язку.

— Каелін розбір

Що стосується дощок, на яких ви бачите, що на невеликій ділянці дошки є мідна заливка, зазвичай це кільця, що захищають, які по суті перешкоджають проходженню високочастотного шуму з однієї сторони на іншу. Ці охоронні кільця також зазвичай прив’язуються до площини заземлення через багато віасів.

— Kellenjb

11

Не слід використовувати повітряні індуктори, коли їх потік проходить через земну площину; інакше площина заземлення діє як паразитний трансформатор із короткочасним поворотом.

Мені довелося зіткнутися з цим у поганому дизайні, зробленому підрядником, і це було не весело.

— Джейсон С
джерело

2

Як хтось, хто зараз вивчає дизайн PCB, маленькі фрагменти такого досвіду людей неоцінені!

— Марк К Коуан

7

Як сказав Келлендж, наземні літаки та земляні заливки майже завжди є хорошою справою.

Поки що я стикався лише з двома ситуаціями, щоб уникнути засипання ґрунту або заземлення на друкованій платі (жодна з яких не стосується перетворювачів D / A):

РЧ-передавачі, зокрема: жодна площина заземлення поблизу "антен PCB", яка часто використовується для RFID. a b c
Лампи CCFL: " заземлювальну площину не слід розміщувати під або високою напругою плаваючої сторони" ( IRS2552D ); "наземні ... літаки повинні бути полегшені як мінімум на 1/4" у зоні високої напруги "- Джим Вільямс, LTS AN65 (я думаю, це справедливо для інших високочастотних високовольтних систем, таких як інші види люмінесцентні лампи та котушки Tesla)

Можливий третій випадок - ємнісні сенсорні датчики (CapTouch, CapSense тощо). Деякі люди ставлять наземні літаки під датчики, інші вирізають площину заземлення під датчиками. Мені незрозуміло, який спосіб краще в цілому.

— Давидкарі
джерело

7

Земля повинна бути очищена від високих напруг, наприклад. електромережі для дотримання правил повзучості та зазору для безпеки.

Безперервна площина з одного боку, яка не узгоджується із площею аналогічного розміру, з іншого боку, призводить до викривлення дошки через напругу, яку надає мідь.

Нез'єднані шматочки міді виконують роль антен і можуть збільшувати шум у вашому ланцюзі. Зазвичай вам краще усунути їх, якщо ви не можете підключити їх до землі.

— Мартін
джерело