PCB Tecnico - PCB placcato in rame dalla prospettiva dell'antenna

La cosiddetta colata di rame è quella di utilizzare lo spazio inutilizzato come superficie di riferimento e quindi riempirlo di rame solido. Queste aree di rame sono anche chiamate rame versato. Il significato del rivestimento di rame è quello di ridurre l'impedenza del filo di terra e migliorare la capacità anti-interferenza; ridurre la caduta di tensione e migliorare l'efficienza dell'alimentazione elettrica; Il collegamento con il cavo di terra può anche ridurre l'area del ciclo. Anche allo scopo di rendere la scheda PCB il più indisturbata possibile durante la saldatura, la maggior parte delle persone richiederà anche alle persone di riempire l'area aperta del PCB con fili di terra di rame o griglia-simili. Se il rame non viene maneggiato correttamente, non sarà ricompensato o perso. Se il rivestimento in rame è "il vantaggio supera gli svantaggi" o "gli svantaggi superano i vantaggi"

I seguenti risultati di misura sono ottenuti utilizzando il sistema EMSCAN di scansione delle interferenze elettromagnetiche. EMSCAN ci permette di vedere la distribuzione dei campi elettromagnetici in tempo reale. Ha 1218 sonde vicino-campo e utilizza la tecnologia di commutazione elettronica per scansionare il campo elettromagnetico generato dal PCB ad alta velocità. È l'unico sistema di scansione vicino campo elettromagnetico al mondo che adotta l'antenna array e la tecnologia di scansione elettronica ed è anche l'unico sistema in grado di ottenere informazioni complete sul campo elettromagnetico dell'oggetto misurato.

Vediamo un caso reale. Su un PCB multistrato, l'ingegnere mette un cerchio di rame intorno al PCB, come mostrato nella Figura 1. In questo processo di rivestimento in rame, l'ingegnere ha posizionato solo alcune vie all'inizio della pelle di rame e ha collegato la pelle di rame allo strato di terra. Non c'erano vie in altri posti.

Frequenza 22.894Mhz Il campo elettromagnetico generato dal rame PCB scarsamente messo a terra

Nel caso di alta frequenza, la capacità distribuita del cablaggio sul circuito stampato giocherà un ruolo. Quando la lunghezza è maggiore di 1/20 della lunghezza d'onda corrispondente della frequenza del rumore, si verificherà un effetto antenna e il rumore sarà emesso attraverso il cablaggio.

Dai risultati della misurazione effettiva di cui sopra, c'è una sorgente di interferenza 22,894 MHz sul PCB e la lastra di rame posata è molto sensibile a questo segnale e il segnale viene ricevuto come "antenna ricevente". Allo stesso tempo, la lastra di rame viene utilizzata anche come "antenna trasmittente". "Antenna" emette forti segnali di interferenza elettromagnetica verso l'esterno.

La relazione tra frequenza e lunghezza d'onda è f = C/Î".

Nella formula, f è la frequenza, l'unità è Hz, Î" è la lunghezza d'onda, l'unità è m, e C è la velocità della luce, che è uguale a 3*108 m/s. Per il segnale di 22.894MHz, la sua lunghezza d'onda Î" è: 3*108/22.894M=13 metri. Î"/20 è 65cm.

Il rame di questo PCB è troppo lungo, superiore a 65cm, il che porta all'effetto antenna.

Attualmente, nei nostri PCB, i chip con un bordo ascendente inferiore a 1ns sono comunemente utilizzati. Supponendo che il bordo ascendente del chip sia 1ns, la frequenza di interferenza elettromagnetica generata da esso sarà alta come fknee = 0.5/Tr = 500MHz. Per un segnale 500MHz, la sua lunghezza d'onda è 60cm, Î"/20=3cm. In altre parole, un cablaggio lungo 3 cm sul PCB può formare una "antenna".

Pertanto, in un circuito ad alta frequenza, non pensare che se si collega il terreno da qualche parte al terreno, questo è il "terreno". Assicurarsi di perforare fori nel cablaggio con un passo inferiore a Î"/20 a "buona terra" con il piano di terra della scheda multistrato.

Per i circuiti digitali generali, ad una distanza di 1cm a 2cm, perforare il "riempimento a terra" della superficie del componente o della superficie di saldatura per ottenere una buona messa a terra con il piano di terra, in modo da garantire che il "riempimento a terra" non produca effetti "cattivi".

Pertanto, vengono effettuate le seguenti estensioni:

Ø Non applicare rame nell'area aperta dello strato centrale della scheda multistrato. Perché è difficile per voi rendere questo rame "buona messa a terra"

Indipendentemente da quante fonti di alimentazione ci sono su un PCB, si consiglia di utilizzare la tecnologia di separazione di potenza e utilizzare solo un livello di potenza. Poiché l'alimentazione elettrica è la stessa del terreno, è anche il "piano di riferimento". La "buona messa a terra" tra l'alimentazione elettrica e il terreno è ottenuta attraverso un gran numero di condensatori filtranti. Dove non c'è condensatore filtro, non c'è "messa a terra".

Ø Il metallo all'interno dell'apparecchiatura, come radiatori metallici, strisce metalliche di rinforzo, ecc., deve essere "buona messa a terra".

Ø Il blocco metallico di dissipazione del calore del regolatore a tre terminali deve essere ben messo a terra.

Ø La striscia di isolamento del suolo vicino all'oscillatore di cristallo deve essere ben messa a terra.

Conclusione: rame PCB, se il problema di messa a terra viene affrontato, deve essere "i pro superano gli svantaggi", può ridurre l'area di ritorno della linea di segnale e ridurre l'interferenza elettromagnetica del segnale verso l'esterno.