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Para evitar la deformación del PCB en la medida de lo posible durante la soldadura del pcb, la mayoría de los fabricantes de PCB requieren que los diseñadores de PCB llenen copos de cobre o cables de tierra de malla en áreas abiertas del pcb.
Sin embargo, nuestros ingenieros no se atreven a usar este "relleno" fácilmente, probablemente porque han sufrido "en la puesta en marcha de PCB o porque los expertos no han dado conclusiones claras.
Ya sea que el cobre recubierto sea "más ventajas que desventajas" o "más desventajas que ventajas", este artículo explica este problema desde la perspectiva de la medición real.
Las siguientes mediciones fueron obtenidas por el sistema de escaneo de interferencia electromagnética enscan (www.emcdir.com). El escaneo electromagnético nos permite ver la distribución del campo electromagnético en tiempo real. Cuenta con 1.218 sondas de campo cercano y utiliza la tecnología de conmutación electrónica para escanear a alta velocidad los campos magnéticos generados por los pcb. Es el único sistema de escaneo de campo cercano de campo electromagnético en el mundo que utiliza antenas de matriz y tecnología de escaneo electrónico, y también es el único sistema capaz de obtener información completa sobre el campo electromagnético del objeto medido.
Veamos un caso medido. En el PCB multicapa, el ingeniero aplicó un círculo de cobre alrededor del pcb, como se muestra en la figura 1. En este tratamiento de recubrimiento de cobre, los ingenieros solo colocaron varios agujeros al principio de la lámina para conectar la lámina a la formación, mientras que en otros lugares no se perforaron.
Campo electromagnético causado por el recubrimiento de cobre malo en la puesta a tierra de PCB
Figura 1 Campo electromagnético generado por el recubrimiento de cobre y el PCB mal fundamentado
En el caso de alta frecuencia, los condensadores de distribución del cableado en la placa de circuito impreso jugarán un papel. Cuando la longitud sea superior a 1 / 20 de la longitud correspondiente a la frecuencia de ruido, se producirá un efecto antena y el ruido se emitirá hacia el exterior a través del cableado.
A juzgar por los resultados reales anteriores, hay una fuente de interferencia de 22.894 MHz en el pcb, y las hojas de cobre colocadas son muy sensibles a la señal. Recibe la señal como una "antena receptora". Al mismo tiempo, la placa de cobre, como "antena de transmisión", emite fuertes señales de interferencia electromagnética al mundo exterior.
Sabemos que la relación entre la frecuencia y la longitud de onda es F = C / isla.
Donde F es la frecuencia, en hz, isla es la longitud de onda, en m, C es la velocidad de la luz, igual a 3 * 108 m / s
Para la señal de 22894mhz, su longitud de onda es de 3 * 108 / 22.894m = 13m. Isla / 20 es de 65 centímetros.
El recubrimiento de cobre en este PCB es demasiado largo, más de 65 centímetros, lo que resulta en un efecto de antena.
En la actualidad, los chips con bordes ascendentes inferiores a 1 ns son ampliamente utilizados en nuestros pcb. Suponiendo que el borde ascendente del chip sea de 1ns, la frecuencia de interferencia electromagnética generada por el chip será tan alta como fknee = 0,5 / TR = 500mhz. Para la señal de 500 mhz, la longitud de onda es de 60 cm, isla / 20 = 3 cm. En otras palabras, el cableado de 3 centímetros de largo en el PCB puede formar una "antena".
Por lo tanto, en los circuitos de alta frecuencia, no piense que el cable de tierra está conectado a tierra en algún lugar, que es el "cable de tierra". Debe ser inferior a la isla / 20, atravesar los agujeros en el cableado y "estar bien fundamentado" con el plano de puesta a tierra de la placa multicapa.
Para los circuitos digitales generales, el "relleno" de la superficie del componente o de la superficie de soldadura debe perforarse a una distancia de 1 cm a 2 cm para lograr una buena puesta a tierra con el suelo de tierra, asegurando así que "el relleno" no tendrá efectos "defectuosos".
Por lo tanto, ampliamos lo siguiente:
¿ no use cobre en áreas abiertas para el cableado de la capa media de la placa multicapa. Porque te cuesta hacer que este recubrimiento de cobre "esté bien fundamentado"
Para los pcb, no importa cuántas fuentes de alimentación haya, se recomienda utilizar la tecnología de puntos de trabajo y solo se utiliza una capa de alimentación. Debido a que la fuente de alimentación y el suelo son los mismos que el "plano de referencia", el "buen suelo" de la fuente de alimentación y el suelo se realiza a través de un gran número de condensadores de filtro. No hay "tierra" donde no hay condensadores de filtro.
Los metales del Interior del equipo, como los radiadores metálicos y las tiras de refuerzo metálico, deben estar bien fundamentados.
El bloque metálico de disipación de calor del regulador de tensión de tres terminales debe estar bien fundamentado.
La banda de aislamiento de tierra cerca del Oscilador de cristal debe estar bien fundamentada.
Conclusión: si el problema de la puesta a tierra del recubrimiento de cobre en el PCB se maneja bien, debe ser "más ventajas que desventajas". Puede reducir el área de retorno de la línea de señal y reducir la interferencia electromagnética externa de la señal.
