是否有理由*不*在 PCB 上使用覆铜接地层?

电器工程 电路板 布局 地面
2022-01-19 22:27:35

我正在尝试从头开始设计 PCB。我正在考虑使用 CNC 铣床制造工艺,似乎通过这种工艺,我想尽可能少地去除铜。覆铜式接地层似乎是解决此限制的好方法。

但我注意到,相对较少的 PCB 设计具有接地层,即使是那些通常只在电路板的特定区域具有接地层的设计。这是为什么?是否有理由不使用覆盖大部分 PCB 的覆铜接地层?

如果相关,我正在设计的电路是一个 6 位 D/A 转换器插头。我的 PCB 布局(包括接地层)的第一次切割如下所示。

6位D/A转换器插头

4个回答

一般来说,接地层几乎总是一件好事,但如果使用不当,实际上会损害电路板的质量。

像您这样的典型电路板将有 1 层专门用作地面浇注,上面没有走线。然而,听起来你想让你的顶层有一个接地倾倒,这样你就不必去除所有额外的铜。在具有很多走线的层上进行接地倒地根本不是真正的接地平面,而是您可以将其视为在您的电路板上运行的具有不同尺寸的接地走线。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,铜将在电路板的未使用区域上未连接。这提供了一个好处,即如果您不小心将一条线短接到未使用的铜线上,您就不会遇到可能会杀死某些 IC 的硬短路。这也可能是负面的,因为意外短路一大块未使用的铜可能会变成一个很好的天线并拾取您可能很难找到源头的噪声。

我意识到我的回答可能不是您想知道的直接答案,但很难预测哪种配置最适合您。但是,如果这是我的设计,我会继续在板上留下多余的铜,但让它与所有东西断开连接。

不应使用空芯电感,因为它们的磁通量通过接地层;否则地平面就像一个短路的寄生变压器。

我不得不在承包商制作的糟糕设计中处理这个问题,这并不有趣。

正如 Kellenjb 所说,地平面和地面倾倒几乎总是一件好事。

到目前为止,我只遇到过两种情况来避免在 PCB 上放置接地层或接地层(这两种情况都不适用于 D/A 转换器):

  • 射频发射器,特别是:通常用于 RFID 的“PCB 天线”附近没有接地层。a b c
  • CCFL灯:“地平面不应放置在高压浮动侧下方或附近”(IRS2552D);“在高压区域,接地……平面应至少减轻 1/4”——Jim Williams,LTS AN65(我想这对于其他高频、高压系统也是如此,例如其他类型的荧光灯和特斯拉线圈)

第三种可能的情况是电容式触摸传感器(CapTouch、CapSense 等)。有些人将地平面放在传感器下方,其他人则将地平面切掉在传感器下方。我不清楚哪种方式总体上更好。

接地层需要清除高压,例如。电源以满足爬电距离和安全间隙规则。

由于铜提供的张力,一侧的连续平面与另一侧的类似尺寸区域不匹配,导致电路板翘曲。

未连接的铜片充当天线,会增加电路中的噪声。如果不能将它们接地,通常最好消除它们。