是否有*不*在PCB上铺铜接地层的理由?


22

我是从头开始设计PCB的第一步。我正在考虑使用CNC轧机制造工艺,并且似乎希望通过该工艺去除尽可能少的铜。铜浇注式接地平面似乎是解决此约束的好方法。

但是我已经注意到,相对来说,只有很少的PCB设计具有接地层,即使那些确实有接地层的设计也常常仅在板的特定区域使用。这是为什么?是否有理由不使用覆铜的接地层覆盖大部分PCB?

如果需要的话,我要设计的电路是一个6位D / A转换器插头。下面显示了我的PCB布局(包括接地层)的第一个切口。

6位D / A转换器插头


我一直认为,要在CNC上可靠地制作PCB,需要相当精确(即昂贵)的CNC铣床。
rfusca 2011年

在一台机器上进行布线和打孔可以降低成本。尽管没有原型,但从未将其用于任何其他用途。
rozon 2011年

@rfusca-我使用了两个不同的PCB工厂。不知道成本,但与金属切割机相比,它们的功率非常低,具有极其狭窄的高速钻头,并且Z轴的范围非常有限。用通用的CNC铣床很难做到,而使用PCB路由器则很容易。
凯文·维米尔

@Kaelin-这是您的完整布局,还是有多个方面?看来J1的引脚3没用了,有两个神秘的过孔,一个在R1和J2之间,另一个在J1的引脚1下面。这些痕迹是怎么回事?
凯文·维米尔

@KevinVermeer-是的,它是单层电路板的完整布局,但这是进行中的快照。这两个神秘的“ vias”是顶部丝绸层上的pin 1标记。(在这种小的屏幕快照中,配色方案有点难以理解。)我确实使用CNC制作了该板。我没有尝试做接地层,而是在板上留了一些铜区域以节省时间。但是,现在我不再采用这种做法,因为它会使焊接变得混乱(因为我没有使用任何阻焊剂,因此助焊剂倾向于流到那些区域上,从而导致焊锡流失)。
Kaelin Colclasure 2012年

Answers:


23

通常,接地层几乎总是一件好事,但如果使用不正确,则实际上会损害电路板的质量。

像您在此处那样的典型板将有一层专用于地面浇注,只有上面没有走线。但是,这听起来像是要使顶层倾倒地面,以便不必除去所有多余的铜。在具有大量走线的层上进行地面浇注实际上根本不是一个接地平面,而是可以将其视为在整个电路板上分布着各种尺寸的接地走线。很难说它是否真的会损害设计的信号完整性,但是我可以肯定地说,它不会提供与接地层相同的好处。

通常,当我看到这样的铣削板时,铜在未使用的区域上将保持未连接状态。这样做的好处是,如果您不小心将一根线短接至未使用的铜线,则不会发生严重的接地短路,从而导致某些IC死亡。这也可能是负面的,因为不小心与大量未使用的铜短路会变成一个很好的天线,并拾取可能很难寻找信号源的噪声。

我意识到我的答案可能不是您想知道的直接答案,但是很难预测哪种配置最适合您。但是,如果这是我的设计,我会继续进行,只是将多余的铜保留在板上,但不要与其他所有连接断开。


这正是我所希望的实用建议……谢谢!我之前从未见过任何铣削过的PCB,因此不确定将多余的铜保持未连接状态是否明智。
Kaelin Colclasure

至于您看到的在板的一小部分中倒有铜的板,这些板通常是保护环,实际上可以防止高频噪声从一侧传递到另一侧。这些保护环通常也通过许多通孔连接到接地层。
2011年

11

空芯电感的通量不能穿过接地层。否则,接地层的作用就像是一匝短路的寄生变压器。

我不得不以承包商的糟糕设计来处理这个问题,这很不好玩。


2
作为现在正在学习PCB设计的人,像这样的人的经历中很少有零碎的价值!
Mark K Cowan

7

正如凯伦杰(Kellenjb)所说,地平面和地面倾泻几乎总是一件好事。

到目前为止,我只遇到了两种情况,以避免在PCB上放置接地或接地层(这两种都不适用于D / A转换器):

  • 尤其是RF发送器:通常用于RFID的“ PCB天线”附近没有接地层。a b c
  • CCFL灯:“接地层不应放置在高压浮动侧之下或附近”(IRS2552D);“在高压区域,接地平面应至少释放1/4英寸” -Jim Williams,LTS AN65(我想这对于其他高频,高压系统,例如其他类型荧光灯和特斯拉线圈)

可能的第三种情况是电容式触摸传感器(CapTouch,CapSense等)。有些人将接地平面放在传感器下方,而其他人则将接地平面切出传感器下方。我不清楚哪种方法总体上更好。


7

需要清除接地层以获得高压。电源符合爬电和电气间隙规则,以确保安全。

由于铜提供的张力,一侧的连续平面与另一侧的相似尺寸区域不匹配,这会导致板翘曲。

铜的未连接部分会充当天线,并会增加电路中的噪声。如果您无法将它们接地,通常最好消除它们。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.