接地环

PCB 周围，有时是 PCB 内的区域，周围环绕着一圈连接到 GND 的走线。该环存在于所有 PCB 层上，并通过一堆过孔连接在一起。

为了解释这是做什么的，我需要描述当你没有接地环时会发生什么。假设在第 2 层您有一个地平面。在第 1 层，您有一条信号迹线一直延伸到接地层的边缘，并沿着边缘延伸几英寸。从技术上讲，这条信号迹线直接位于地平面上方，但就在边缘。在这种情况下，该走线将比其他走线辐射更多的 EMI，而且走线阻抗也不会得到很好的控制。只需将走线移入，使其不在接地平面的边缘，即可解决问题。移动得越“内”越好，但大多数 PCB 设计人员会将其移动至少 0.050 英寸。

当你有一个电源平面时，也会有类似的问题。电源平面应从 GND 平面的边缘移回。

执行这些规则，即走线不能在平面边缘的 0.050" 内，这在大多数 PCB 软件包中是很困难的。这并非不可能，但大多数 PCB 设计人员都很懒惰，不想设置这些复杂的规则。此外，这意味着 PCB 的某些区域根本没有有用的迹线。

解决这个问题的方法是放入一个接地环并用通孔将它们连接在一起。这将自动防止其他信号进入 PCB 的该区域，而且与简单地将走线移回相比，还可以提供更好的 EMI 预防。对于电源平面，这也会迫使电源平面从边缘返回（因为您只是在此处放置了 GND 走线）。

安装孔

在大多数情况下，您希望将安装孔连接到 GND。这是出于 EMI 和 ESD 的原因。但是，这些螺钉对 PCB 来说真的很糟糕。假设您有一个连接到接地层的普通电镀通孔。螺丝本身会破坏孔内的镀层。螺丝头会破坏PCB表面的焊盘。并且挤压力会破坏螺钉附近的 GND 平面。发生这种情况的可能性很小，但是许多 EE 已经遇到了足够多的问题来解决这个问题。

（我应该注意，破坏镀层和/或焊盘通常会导致金属斑点松动并短路一些重要的东西。）

解决方法是：在安装孔周围添加通孔以将焊盘连接到 GND 平面。多个通孔为您提供了一些冗余并降低了整个事物的电感/阻抗。由于过孔不在螺丝头下方，因此不太可能被压碎。然后可以不电镀安装孔，从而减少松散的金属薄片使某些东西短路的机会。

这种技术并非万无一失，但确实比简单的电镀安装孔效果更好。似乎每个 PCB 设计人员都有不同的方法来做到这一点，但其背后的基本思想基本相同。

安装孔中的 VIA 用于降低板组装人工成本。如果仔细观察，您会发现安装孔没有电镀，并且孔与焊盘内部之间有一个小间隙。

为了焊接通孔元件，电路板要通过波峰焊机。如果安装孔是电镀的，则需要在底部用 kapton 胶带遮住它们。这将防止焊料向上进入安装孔，但会增加组装人工成本。

使用安装孔焊盘中的 VIA，允许安装孔不电镀，并且仍然将焊盘连接到接地层。在底部，安装孔焊盘被阻焊层覆盖。这样，在通过波峰焊机之前就无需遮盖它们。当 PCB 安装在外壳中时，螺钉头将与安装孔顶部焊盘和外壳进行电气接触。

您总是希望拥有尽可能多的坚固接地层。内层可以将接地岛分开，因此必须将所有平面/岛连接在一起。

但是，有两件最重要的事情：

1. 避免有一个接地回路和
2. 避免使用接地天线。

这就是为什么您要添加尽可能多的通孔并“缝合”PCB。