我应该在几乎空的PCB层上放些什么?


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我有一个3“ x3” 4层PCB,我的堆栈是:

Signal 1
Ground
5v Power
Signal 2

我的信号1层上有几条走线,这些走线上载有500 MHz,一些高分辨率ADC和微控制器/ USB电路。我有SMA连接器,可将500 MHz频率传输到板上。目前,这只是坐在测试台上的“露天”空间,但是如果所有东西都包含在内部,那么长期使用将最终结束。

我的Signal 2层几乎没有任何东西,尤其是以下内容:

  • 编程器连接器的MCLR长度为0.1英寸
  • SPI数据和时钟线都长约0.1英寸
  • 负电压(用于为2个运算放大器供电)的走线约为2英寸长

我觉得拥有这么多未使用的PCB有点浪费。我正在考虑以下选项:

  1. 用我的负电压轨填充该层
  2. 用地面填充层
  3. 将图层留空

这些选择中的一种有什么好处吗?在这些情况下通常会做什么?

一些其他细节

系统将从5v电源轨上拉出300 mA的峰值。而-5v电源轨仅具有约2 mA的负载。


是否可以将它放在盒子的任何位置,并通过电缆等将信号从盒子中引出?
2011年

不确定是否合适-但您可以使用剩余空间来创建原型区域,从而使您的设备易于修改/修改。如果合适,我可以给出一个正确的答案
Jim

@Kortuk更新了问题。
2011年

@Jim对该项目可能不是很有帮助。我能看到的唯一好处是断开了一些未使用的PIC引脚,但是如果那样会损害我在其他地方的信号完整性,则不希望这样做。
Kellenjb

7
我认为您应该做Commodore Amiga设计师所做的事情,并在上面放一些图纸。
Majenko

Answers:


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在这些情况下,假设其他答案中所示的填土方法并没有带来明显的好处,在行业中通常会做的事情称为“ 偷窃”

盗窃包括以彼此断开的形状(通常是菱形或正方形)的图案覆盖大片未使用的外层。这些形状应远离孔,板边缘或走线等其他特征。盗窃的唯一目的是通过在板上任何特定面积(例如半平方英寸)上确保恒定的PCB厚度来提高可制造性。

如果不进行解粘,则用于将各层层压在一起的辊子将不会在缺铜的区域上施加太大的力,这可能会导致分层(看起来像板上的光斑)。


1
这与(未连接的)铜浇注有何不同?
stevenvh 2011年

5
区别在于,窃贼是一束彼此不连接的小铜片。这样可以防止形成涡电流,产生热量和降低功率,并防止产生寄生电容。(该平面附近的所有物体均通过杂散电容连接到该平面,从而形成了串扰路径。对于地面填充而言,这不是问题,因为后者看上去就像是杂散电容接地,而没有明显的串扰。)
Mike DeSimone

并且使平均铜密度接近于一般电路区域的铜密度,因此预浸环氧树脂将具有相同数量的铜和间隙要流入。固态铜与内部层没有铜一样“坏”。如果需要屏蔽层,顶层可以是固体(有时会形成镀锡网格的阻焊层)或网格倒出。网格的热性能更接近电路区域,这在焊接过程中是有好处的,波峰焊时不会吸收太多的焊料。
KalleMP '16

好的一点,尽管可以通过简单地用阻焊剂覆盖栅格或实心图案来防止拾起焊料。(坦率地说,如果您在没有阻焊层的情况下进行波峰焊,则不必太担心质量。您会得到所得到的。)
Mike DeSimone

7

将负电源迹线倒入(冲击较小,但您有空间)。

在其余的层上进行地面浇注...但是...使用大量的刻痕通孔将其连接到内部接地层。确保没有孤立的铜。您的目标是通过缝合在一起的接地将DC电源平面全方位“夹在中间”,这将使5V电源对地的RF阻抗最小化,以保持其清洁。

如果电路板较大,则还可以利用该空间在该层上散布去耦电容器,将+ 5V接地。每3/4英寸左右的网格。如果板子很小,那么IC上的去耦就足够了。

倒在上面也不是坏主意,尽管它取决于布局。

这是我通过大量通孔将浇筑物与接地层耦合的示例:

在此处输入图片说明


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确保缝线过孔彼此之间的距离不太近。通常的经验法则是使它们至少保持一块板厚。这是因为,由于在这些通孔中流动的电流沿相同方向流动,因此相邻通孔之间的互感会增大所涉及的通孔的阻抗。
Mike DeSimone

3

您的电路板上有很多HF(数十兆赫兹,甚至100MHz)吗?如果不是这样,也许您可​​以摆脱内层,并在两侧放置组件,以便您可以通过这种方式在自由空间中布线电源网。双面元件放置比4层板便宜很多。

编辑
因为您似乎上面有VHF,所以我要在其中装上去耦帽,然后倒入第二个接地平面或电源平面。如果正确去耦,则对于HF,所有电源层都处于相同电位,因此,您在此处倒入哪个网并不重要。

我还在板的底部放置了尽可能多的测试点,包括用于在线编程的焊盘(另请参见我的答案)。


1
您为什么说倒地而不是像BarsMonster所建议的倒排量呢?当然,每个IC都有适当的去耦。
Kellenjb 2011年

VDDGND

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--2。在这种情况下应该是最好的-由于Signal2与电源之间的距离很小,它将像分布式电容器一样工作,并有助于提高稳定性和EMI性能。

--3。没有好处

--1。单个负V用户的麻烦太多了。

但是个人而言,我只喜欢2面电路板,可能您可能只使用了0欧姆跳线,并且最终制造起来更便宜。


3
为什么2没有任何好处?短距离会不会导致比-5v线使用更多的5v线的良好耦合?3麻烦如何,因为它目前是这样,所以它是最少的工作(就像没有工作一样)?
2011年

@Kellenjb Hehe,那是stackoverflow重新编号了我的观点,大声笑:-D请立即查看正确的顺序:-D
BarsMonster

#2:电容最小。真正的好处是,除了屏蔽效果外,还降低了接地层的电感。
Mike DeSimone
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