Mikrowellen-Technik - Die Vorteile von PCB kupferbeschichteten Laminaten aus der Perspektive von Antennen

Der sogenannte Kupferguss ist, den ungenutzten Raum auf der PCB der blind und vergraben über Leiterplatte Fabrik als Bezugsfläche, und dann mit festem Kupfer füllen. Diese Kupferbereiche werden auch Kupferfüllung genannt. Die Bedeutung der Kupferbeschichtung besteht darin, die Impedanz des Erdungsdrahts zu reduzieren und die Störfestigkeit zu verbessern; Verringern Sie den Spannungsabfall und verbessern Sie die Effizienz der Stromversorgung; Verbindung mit dem Erdungsdraht kann auch den Schleifenbereich reduzieren. Auch zum Zweck der Herstellung der PCB so nicht verformt wie möglich beim Löten, die meisten Leiterplattenhersteller wird auch erfordern PCB Designer, um den offenen Bereich der PCB mit Kupfer- oder gitterartigen Massedrähten. Wenn das Kupfer nicht richtig behandelt wird, Ob Gewinne oder Verluste belohnt oder verloren werden, ist die Kupferbeschichtung "die Vorteile überwiegen die Nachteile" oder "die Nachteile überwiegen die Vorteile"?

Die folgenden Messergebnisse werden mit dem EMSCAN elektromagnetischen Interferenzscan-System erhalten. EMSCAN ermöglicht es uns, die Verteilung des elektromagnetischen Feldes in Echtzeit zu sehen. Es hat 1,218 Nahfeld-Sonden und verwendet elektronische Schalttechnologie, um das elektromagnetische Feld, das von der Leiterplatte mit hoher Geschwindigkeit erzeugt wird, zu scannen. Es ist das einzige elektromagnetische Feld-Nahfeld-Scansystem der Welt, das Array-Antennen und elektronische Scantechnologie verwendet, und es ist auch das einzige System, das vollständige elektromagnetische Feld-Informationen des gemessenen Objekts erhalten kann.

Schauen wir uns einen konkreten Fall an.. Auf einem Mehrschichtige Leiterplatte, der Ingenieur der Blind vergraben über Leiterplatte Fabrik beschichtete einen Kreis aus Kupfer um die PCB, wie in Abbildung 1 gezeigt. Bei diesem Kupferbeschichtungsverfahren, Der Ingenieur hat nur wenige Vias am Anfang der Kupferhaut platziert, und die Kupferhaut mit der Bodenschicht verbunden. Es gab keine Vias an anderen Orten.

Bei Hochfrequenzen, die verteilte Kapazität der Verkabelung auf der Leiterplatte wird eine Rolle spielen. Wenn die Länge größer als 1 ist/20 der entsprechenden Wellenlänge der Rauschfrequenz, ein Antenneneffekt tritt auf, und das Geräusch wird durch die Verkabelung emittiert.

Aus den tatsächlichen Messergebnissen oben, es gibt eine 22.894MHz Störquelle auf der PCB der Blind vergraben über Leiterplatte Fabrik, und die verlegte Kupferschicht ist sehr empfindlich auf dieses Signal, und das Signal wird als "Empfangsantenne" empfangen. Zur gleichen Zeit, Das Kupferblech fungiert als "Sendeantenne", um starke elektromagnetische Störsignale nach außen zu senden.

Wir wissen, dass die Beziehung zwischen Frequenz und Wellenlänge f-C/Î ist".

In der Formel ist f die Frequenz, die Einheit ist Hz, Î" ist die Wellenlänge, die Einheit ist m, und C ist die Lichtgeschwindigkeit, die gleich 3*108 m/s ist. Für das Signal von 22.894MHz beträgt seine Wellenlänge Î" 3*108/22.894M=13 Meter. Î"/20 ist 65cm.

Das Kupfer dieser Leiterplatte ist zu lang und übersteigt 65cm, was zum Antenneneffekt führt.

Derzeit werden in unseren Leiterplatten Chips mit einer aufsteigenden Kante weniger als 1ns häufig verwendet. Unter der Annahme, dass die steigende Kante des Chips 1ns ist, wird die Frequenz der elektromagnetischen Störung, die von ihm erzeugt wird, so hoch wie fknee 0.5/Tr.500MHz sein. Für ein 500MHz Signal beträgt seine Wellenlänge 60cm, Î"/20=3cm. Mit anderen Worten, eine 3cm lange Verdrahtung auf der Leiterplatte kann eine "Antenne" bilden.

Daher, in einer Hochfrequenzschaltung, Denke nicht, dass wenn du den Boden irgendwo mit dem Boden verbindest, das ist der "Boden". Stellen Sie sicher, Löcher in die Verkabelung mit einer Steigung kleiner als Î"/20 bis "guter Boden" mit der Bodenebene des Mehrschichtige Platine.

Perforieren Sie bei allgemeinen digitalen Schaltungen in einem Abstand von 1cm bis 2cm die "Erdungsfüllung" der Bauteiloberfläche oder der Lötfläche, um eine gute Erdung mit der Erdungsebene zu erreichen, um sicherzustellen, dass die "Erdungsfüllung" keine "schlechten" Effekte erzeugt.

Daher erweitern wir Folgendes:

Kupfer nicht im offenen Bereich der mittleren Schicht der Mehrschichtplatte auftragen. Weil es für Sie schwierig ist, dieses Kupfer "gute Erdung" zu machen

Unabhängig davon, wie viele Stromquellen es auf einer Leiterplatte gibt, wird empfohlen, Power Splitting Technologie zu verwenden und nur eine Leistungsschicht zu verwenden. Da die Stromversorgung mit der Erde identisch ist, ist sie auch die "Bezugsebene". Die "gute Erdung" zwischen Netzteil und Masse wird durch eine große Anzahl von Filterkondensatoren erreicht. Wo es keinen Filterkondensator gibt, gibt es keine "Erdung".

Das Metall im Inneren der Ausrüstung, wie Metallheizkörper, Metallverstärkungsstreifen usw., muss "gute Erdung" sein.

Der Wärmeableitungsmetallblock des Dreiklemmenreglers muss gut geerdet sein.

Der Erdungsisolationsstreifen in der Nähe des Kristalloszillators muss gut geerdet sein.

Schlussfolgerung: Wenn das Erdungsproblem des Kupfers auf der PCB wird ordnungsgemäß behandelt, Es muss sein "Pros überwiegen die Nachteile". Es kann den Rücklaufbereich der Signalleitung reduzieren und die externen elektromagnetischen Störungen des Signals verringern.