板上的孔减少了漏电，提供了机械应力消除，并减少了热耦合和外部引起的热梯度。

概述

让我们从泄漏开始。请记住，当您测量足够小的电流时，PC 板是导电的 - 任何污染物都会变得更糟。无论材料在哪里去除，该区域的电导都消失了。这与在金属箔上钻孔以增加其电阻，或在修整片上电阻器时使用激光去除导电材料没有什么不同。

孔也降低了从岛到电路板其余部分的热导。如果该岛只有低耗散组件，那么它的热梯度将比它在电路板其他部分之间传导热量时低得多。这将减少岛上热电电压的变化。

这些孔还提供了一些机械应力消除，尽管这可能不是此设计中的主要问题，因为其他孔形状可以做得更好。PC 板承载由其区域内不均等的加热或散热产生的热应变。在非常敏感的直流电路中，这种应变会导致各种电路元件中的偏移漂移。无论您是否愿意，PCB 走线都是金属应变计——大多数电路不够灵敏，无法测量它，但效果始终存在。

在高度敏感和精确的电路中，它是千刀万剐的死亡，为了从昂贵的部件中获得完整的性能（精度永远不是免费的），即使是对结果的微小且经常未被识别或被忽视的贡献也必须被识别和纠正。

机械和热应变

放大器和其他 IC 的偏移可能会因引脚上的机械应变而改变，而且封装越小，情况就会越糟。诸如电容器之类的无源部件可能具有压电效应，即使在低频下，其幅度也可能足以引起问题。例如，当您以 24 位以上的分辨率测量电压时，它变得相当重要，并且在 30 位分辨率之后变得非常关键。您可以用牙签轻轻地按在转换器芯片对面的板上，由于机械应变通过引线框架传递到密封剂并进一步传递到芯片，读数会漂移。最高精度的 A/D 转换器的封装旨在最大限度地减少这种应变耦合，但很难完全摆脱它。

护环

环绕孤岛电路的外露闪亮迹线是一个保护环：它的目标是在电路周围提供一个等电位“屏障”；这意味着“穿过”防护装置的所有电流都不应绕过它，否则通常不会保持等电位。

环的电导率远高于电路板的电导率——比如对于“花园品种”FR-4 电路板大约 8+ 个数量级，对于未受污染的高性能材料（指纹通常会导致痛苦的性能损失）。与电路板材料和阻焊层相比，保护层也可以“无限导电”，沿保护层的电位相等。这建立了一个您可以设计的边界条件：保护内部电路的所有高阻抗部分本质上都对该保护周边具有高阻值电阻，可以将其保持在所需的电位。这将减少电路与电路板其余部分之间的差分导电耦合。

理想情况是没有电流绕过保护环。

保护环故意不被阻焊层覆盖。即使阻焊层具有“低”电导，它也不是零电导，除非没有它，否则我们将无法获得电路板的全部性能。在所有情况下，一些漏电流将流过大部分阻焊层，从而绕过保护环，降低其有效性。

表面泄漏

在（通常不可避免的）存在污染的情况下，阻焊层的表面将比其大部分导电性好得多，并且这些分流路径将通过阻焊层与保护环绝缘。

在极端情况下，可能会有一些化学或物理上的污染改变阻焊层的体积并增加其电导率。电路板材料本身可能不会受到这种影响，特别是如果选择它时对操作环境有一定的了解（以及对电路板制造中使用的所有材料与这种环境的兼容性的调查）。

隔离环

然后，防护装置本身可能还需要与电路的其余部分进一步隔离。首先，我们将隔离电源，因为它显然必须穿过保护环并充当主要分流路径。隔离组件需要设计成足够低的泄漏而不降低性能，即它们必须匹配或优于带有保护环的 PC 板的低泄漏性能。

孔提供了岛的进一步泄漏隔离，因为从保护层到电路板其余部分的大量“平均泄漏”也会影响性能。这在一定程度上取决于电路和应用。毕竟，从保护环到电路的其余部分存在泄漏 - 沿环的等电位不会改变这一点。泄漏对电路功能有多大影响实际上取决于应用。

屏蔽

导电屏蔽罐将远离静电场和射频。它可以潜在地安装在保护环的暴露部分，尽管这并不总是可取的。

密封也可以防止污染物进入。不幸的是，它还会无意中将下面的走线变成压差大气压传感器，更不用说在这种压差负载下给电路板增加机械应变了。为了尽量减少应力集中，罐子应该是圆形或椭圆形的。通过在罐中设计一些波纹管来减轻压力敏感性。罐子本身可以是波纹管，在不花钱的情况下，或者可以添加一个柔顺的膜作为罐子的“假底部”：罐子的顶部有一个小通风孔，和一个可变形的但是下面的密封结构密封了罐子——比如说，一个带有顺从“悬挂”部分的圆形隔膜。

作为旁注：当需要高阻抗岛时，这些孔通常具有多种有益用途，这是一件好事：它们在热、电和机械上解耦！