Які переваги мати дві мелені наливки?

Я бачив багато двошарових друкованих плат, які мають ґрунт як на верхньому, так і на нижньому шарах, мені було цікаво, чому це робити? і чи не було б краще використовувати верхній шар для живлення та сигналів, а нижній шар - землю, щоб спростити маршрутизацію, а також скористатись ємністю між площинами?

pcb pcb-design ground

— мукс
джерело

Це не стільки відповідь, але я б припускав, що причина більшості людей - це просто тому, що вони думають, що це добре, що в іншому випадку це буде витрачено марно місце тощо. Ви можете звільнити з'єднання із землею, якщо принаймні є один за допомогою підключення до нижньої площини заземлення або якщо верхній шар може потрапити на колодку для наскрізного отвору, який, можливо, заземлений. .. або як сказав Олін ... релігія закріпилася. :)

— Тобі Лоуренс

так, я не міг придумати для цього жодної вагомої причини, якщо це була потужність площини, то, можливо, ємність, але яка корисна пара наземних шарів? тим більше, що, швидше за все, верхній зріз погано, з усіма компонентами зверху, тому я подумав, що запитаю :)

— mux

Однією з вагомих причин для літаків з обох сторін є збереження кількості міді з кожної сторони ПХБ приблизно однаковою. Якщо одна сторона має набагато більше міді, ніж інша, то друкована плата буде більш схильною до викривлення. Це одна з причин того, що багатошарові друковані плати часто симетричні на їх складі шарів. Точний ризик викривлення мені незрозумілий, але я мав коментарі до друкованих плат, коли я не зробив це правильно.

Окрім того, що сказав Девід, магазин туристських дощок любить мати максимальну кількість міді на кожному шарі, оскільки це мінімізує швидкість використання трави. Якщо ваші обсяги не надто великі, то для нас як дизайнера це не має сенсу хвилюватися.

— The Photon

Відповіді:

Гарний план та заземлення здаються погано зрозумілими, щоб релігія знайшла опору. Ви маєте рацію, насправді дуже мало підстав використовувати як верх, так і знизу двошарову дошку для ґрунту.

Що я зазвичай роблю для двошарових дощок - це покласти якомога більше взаємозв’язків на верхній шар. Тут десь уже є шпильки деталей, тому логічний шар слід використовувати для їх з'єднання. На жаль, ви зазвичай не можете маршрутизувати все на одному шарі. Звернути увагу і уважно подумати над розміщенням деталей допоможе в цьому, але в загальному випадку неможливо прокласти все в одній площині. Потім я використовую нижню площину для коротких «перемичок» лише тоді, коли це потрібно, щоб зробити маршрутизацію роботою. Нижня площина інакше заземлена.

Хитрість полягає в тому, щоб тримати ці перемички на нижньому шарі короткими і не стикатися один з одним. Показником того, наскільки добре залишилася площина заземлення, є максимальний лінійний розмір отвору, а не кількість отворів. Купа коротких 200-мільйонних слідів, розкиданих навколо, не убереже земного літака від виконання своєї роботи. Однак стільки ж 200 мільйонів слідів, що збиваються, щоб зробити один острів дюймом на відстані, - це набагато більший зрив. В основному, ви хочете, щоб земля обсипалася всіма дрібними перебоями.

Встановіть високу вартість автоматичного маршрутизатора для нижнього шару і не штрафуйте його за віаси. Це автоматично покладе більшість з'єднань на верхній шар. На жаль, алгоритми автоматичного маршрутизатора, які я бачив, не можуть бути налаштовані на те, щоб не збивати перемички. Наприклад, в Eagle є параметр huging . Навіть якщо ви вимкнете це, ви все одно отримаєте зв'язані джемпери. Нехай автоматичний роутер виконує бурхливу роботу, потім ви прибираєте речі. Іноді можна помітити випадок, коли невелика перестановка може взагалі усунути перемичку. Однак більша частина вашого часу буде витрачена на переміщення перемичок, щоб не зробити великих островів.

Що стосується силових літаків, то це здебільшого дурна релігія. Направляйте живлення так само, як і будь-який інший сигнал, хоча в цьому випадку вам доводиться враховувати падіння напруги через опір сліду, оскільки сліди живлення, імовірно, справляються зі значним струмом. На щастя, навіть 1 унційні мідні сліди на друкованій платі мають досить низьку стійкість. Ви можете зробити сліди потужності 20 миль або що-небудь замість 8 миль для сигнальних слідів. У будь-якому випадку, справа в тому, що опір постійного струму має значення, але це, як правило, не так вже й багато проблем, якщо у вас немає високого струму.

Імпеданс змінного струму не все так актуально, чого, схоже, не отримують релігійні люди. Це пояснюється тим, що подача живлення локально обходить землю в кожній точці використання. Якщо у вас хороша площина заземлення, вам не потрібні окремі силові площини для більшості звичайних конструкцій, просто добре обходячи кожне відведення потужності кожної деталі. Байпасний ковпачок з'єднується безпосередньо між силовими і заземлюючими штифтами, тоді на правому штифті заземлення є вікно для підключення до площини заземлення на нижньому шарі.

Високовольтний струм напруги деталі повинен виходити з силового штифта, через ковпачок байпаса і повертатися до заземлення, не пробігаючи по земній площині. Це означає, що ви не використовуєте окремий провід для основної сторони ковпачка обходу. Підключіть його безпосередньо до заземлення на верхній стороні, а потім підключіть цю мережу до площини заземлення за допомогою введення в одній точці. Ця методика дуже допоможе при викидах радіочастот та чистоті в цілому.

— Олін Латроп
джерело

Це чудова відповідь, дякую, сер, так що якщо я правильно зрозумів, особливо з останнього абзацу, я взагалі не повинен використовувати заливку на верхньому шарі, правильно? це марно? також, чи варто використовувати короткі перемички на нижньому шарі, навіть якщо це означає, що деякі сигнали не прийматимуть найбільш прямий маршрут?

— mux

@mux: Так, для більшості випадків. Виняток становлять спеціальні високошвидкісні сигнали, сигнали, які мають керуватися імпедансом, сигнали, які мають відповідати затримці і т. Д. Однак їх зазвичай не можна знайти на двошаровій платі. Зазвичай вони передбачають інші витрати, такі, що перехід на 4 або більше шарів є незначною додатковою витратою.

— Олін Латроп

@OlinLathrop Я насправді не розумію. Так, кришки для розв'язки дають дуже низький шлях імпедансу. Скажімо, ми нехтуємо усіма індуктивністю всіх слідів. Тоді ми лише пішли з раптовими поточними вимогами (скажімо) СК. Добре, розв'язувальний ковпак дасть це. Але, як і через що ця розв'язна шапка поповниться для наступного раптового поточного попиту? Чи встигне поповнитись? Я справді розгублений.

— абдулла кахраман

@Nick: Не має великого значення, де саме знаходиться земля по шляху від земного штифта до основної частини ковпачка для розв'язки, оскільки цей шлях у будь-якому випадку повинен бути коротким. Важливим моментом є те, що петля існує без замикання площини заземлення. Це утримує струми циклу високої частоти від площини заземлення, що інакше було б патч-антеною, що подається в центрі. Більш детально розбираюся на електроніці.stackexchange.com/ a/15143/ 4512 .

— Олін Латроп

@abdullahkahraman: Ось де можна отримати кілька кришок, маленький, який може обробляти більш високі частоти шипів, і більший, який може працювати з нижчими частотами. Перебуваючи поруч, більший може також зарядити малий швидше, ніж це могло б бути від напруги.

— Nemo157

Маючи площину потужності вгорі і землю внизу, навряд чи можна було б забезпечити ємність.

$C = k \cdot \epsilon_0 \cdot A / d$

$\epsilon_0$ $A$ $d$ $\times$

$C = 4.5 \cdot 8.85 pF/m \cdot 0.016 m^2 / 0.0016 m = 400 pF$

Роз'єднання конденсаторів дасть вам набагато більше. Крім того, правильно роз'єднавшись, не має значення, чи використовуєте ви землю або потужність для наливання міді; для HF вони повинні бути однаковими. Зазвичай землю вибирають тому, що ця сітка матиме найбільше з'єднань, і буде легше з'єднати різні ізольовані мідні заливки вгорі до мідної заливки з іншого боку.

— stevenvh
джерело

Так, але цей 400 пФ може бути досить значним на найвищих частотах, які потрібно роз'єднати - наприклад, імпеданс 4 Ом на 100 МГц - і ця ємність має найменший обсяг послідовного опору та індуктивності, пов'язаних з ним. Дуже важливо в дуже швидких конструкціях, але якщо ви робите таку роботу, то, ймовірно, ви використовуєте більше двох шарів і менше відстані між площинами.

— Трейд Дейва

@Dave - погодився, але 400 пФ - це для друкованої плати, що складається тільки з міді. Маршрут, хоча це значно зменшить площу, і зв'язки між островами також матимуть свою індуктивність. Для ВЧ я б ходив 4-шаровий і використовував внутрішні шари для наземних та енергетичних літаків. Відстань буде меншою = більша ємність, і не буде таких скорочень, хоча їх.

— stevenvh

тож ємність незначна, принаймні для двошарової друкованої плати, тому, крім того, що є багато заземлюючих з'єднань, насправді немає вагомих причин для використання ґрунтової заливки на верхньому шарі? правильно?

— mux

@mux - Насправді: ви хочете якомога менше прорізати площину основи нижнього шару, а значить, вся маршрутизація на верхньому шарі залишить там занадто мало площини заземлення. OTOH, поміщаючи туди мідну заливку, це не зашкодить, і якщо це також земля, ви можете з'єднати окремі острови через віаси. Якщо верхня мідна заливка є Vcc, то з'єднання островів може бути складніше і може мати менший сенс. Але Дейв не погоджується повністю, боюся :-).

— stevenvh

@DaveTweed Майте на увазі, що число 400 пФ, яке згадує Стівенх, стосується всієї плати 160х100 мм. Я сподіваюся, що високочастотні шляхи повернення для будь-якого даного сигналу насправді не "проходять" всю PCB, і тому ви не можете реально отримати користь від усіх 400 пФ.