Neredeyse boş olan PCB katmanıma ne koymalıyım?


15

Benim yığın kadar nerede bir 3 "x 3" 4 katmanlı PCB var:

Signal 1
Ground
5v Power
Signal 2

Signal 1 katmanımın üzerinde 500 MHz, bazı yüksek çözünürlüklü ADC'ler ve mikro denetleyici / usb devresi taşıyan birkaç iz var. 500 MHz'i kartta taşıyan SMA konektörlerim var. Şu anda bu sadece bir test bankında oturan "açık hava" olacak, ancak her şeyin dahili olarak içerileceği bir durumda uzun vadede sonuçlanacak.

Signal 2 katmanımın üzerinde neredeyse hiçbir şey yok, özellikle aşağıdakilere sahip:

  • 0.1 "uzunluğunda programlayıcı konektöründen MCLR
  • Her ikisi de yaklaşık 0.1 "uzunluğunda olan SPI Veri ve Saat satırı
  • Yaklaşık 2 "uzunluğunda negatif voltaj (2 op-amp'e güç vermek için) izi

Çok fazla kullanılmayan PCB'ye sahip olmanın bir miktar atık olduğunu hissediyorum. Aşağıdaki seçenekleri düşünüyorum:

  1. Katmanı negatif voltaj rayımla doldur
  2. Katmanı toprakla doldurun
  3. Katmanı boş bırakın

Seçeneklerden birinin diğerine göre bir faydası var mı? Bu durumlarda genellikle ne yapılır?

Bazı Ek Ayrıntılar

Sistem 5v raydan 300 mA'lık bir tepe noktası çekecektir. -5v rayı sadece yaklaşık 2 mA yüke sahip olacak.


Bu herhangi bir noktada bir kutunun içine yerleştirilecek mi ve sinyaller kablolar üzerindeki kutudan çıkartılacak mı ve böyle olacak mı?
Kortuk

Uygun olup olmadığından emin değilsiniz - ancak cihazınızı modifikasyonu / hacklemesini kolaylaştıracak bir prototip alanı oluşturmak için yedek alanı kullanabilirsiniz. Eğer bu uygunsa, uygun bir cevap verebilirim
Jim

@Kortuk Güncellenmiş Soru.
Kellenjb

@Jim muhtemelen bu proje için çok yararlı değil. Görebildiğim tek fayda, kullanılmayan PIC pinlerimin bazılarını kırmaktır, ancak başka bir yerde sinyal bütünlüğüme zarar verecekse bunu istemiyorum.
Kellenjb

7
Commodore Amiga tasarımcılarının yaptıklarını yapmalı ve üzerine bazı çizimler koymalısınız.
Majenko

Yanıtlar:


15

Bu durumlarda tipik olarak endüstride yapılan, diğer cevaplarda gösterilen yer dolgu uygulamalarının önemli bir fayda sağlamadığı varsayılarak, hırsızlık denilen bir şeydir .

Hırsızlık, kullanılmayan dış katmanların büyük genişliklerinin, genellikle elmas veya kareler şeklinde, birbirinden ayrılmış şekillerden oluşan bir desenle kaplanmasını içerir. Bu şekiller, delikler, tahta kenarları veya izler gibi diğer özelliklerden uzak tutulur. Hırsızlığın tek amacı, tahta üzerinde belirli bir alan, örneğin yarım inç kare verilen sabit bir PCB kalınlığı sağlayarak üretilebilirliği geliştirmektir.

Hırsız olmadan, tabakaları birlikte lamine etmek için kullanılan silindirler, bakır açlıklı alanlara çok fazla kuvvet uygulamaz, bu da delaminasyona neden olabilir (tahta içindeki hafif lekelere benziyor).


1
Bunun (bağlı olmayan) bakır bir dökmeden farkı nedir?
stevenvh

5
Fark, hırsızlığın birbirine bağlı olmayan bir grup küçük bakır parçası olmasıdır. Bu, girdap akımlarının oluşmasını, ısı üretmesini ve enerji tüketimini önler ve parazitik kapasitans kaynağını önler. (Uçağın yakınında olan her şey ona bir sapkınlık yolu oluşturarak başıboş bir kapasitansla bağlanır. Bu bir zemin dolgusu için sorun değildir, çünkü ikincisi önemli bir karışma olmadan toprağa kaçak kapasitansa benziyor.)
Mike DeSimone

Ortalama bakır yoğunluğu, genel devre alanı bakır yoğunluğuna yakın hale getirilir, böylece pre-prepoksi epoksi içine akacak aynı miktarda bakır ve boşluklara sahip olur. Katı bakır, iç katman için bakır olmadığı kadar 'kötü' olur. Üst tabaka bir katı (bazen kalaylı bir ızgara oluşturan bir lehim maskesi) veya bir kalkan istenirse ızgara dökülebilir. Izgara devre alanlarına daha yakın termal özelliklere sahiptir, lehimleme sırasında bir fayda sağlar ve dalga kalaylandığında daha fazla lehim almaz.
KalleMP

İyi noktalar, lehim toplayıcı sadece ızgara veya katı desen lehim maskesi ile kaplanarak önlenebilir. (Açıkçası, lehim maskesi olmadan dalga lehimleme yapıyorsanız, kalite konusunda çok endişelenmemelisiniz. Aldığınız şeyi elde edersiniz.)
Mike DeSimone

7

Negatif güç izini bir akıma dönüştürün (küçük etki, ancak alanınız var).

Katmanın geri kalanına bir toprak dökün ... ANCAK ... iç zemin düzlemine bağlamak için çok sayıda dikiş yolu kullanın. Artık bakır olmadığından emin olun. Amacınız, DC güç düzlemini birbirine dikilmiş topraklarla mümkün olan her tarafa "sandviçlemek", bu, temiz tutmak için 5V kaynağından toprağa RF empedansını en aza indirecektir.

Kart daha büyükse, alanı bu katmana ayırma kapasitörlerini serpmek için + 5V'yi toprağa bağlayabilirsiniz. Her 3/4 inç ızgarada. Kart küçükse, IC'lerde ayırma muhtemelen yeterlidir.

Üst tarafa dökmek, düzene bağlı olmasına rağmen kötü bir fikir değildir.

Dökümü yer düzlemine bağlamak için çok sayıda yol kullanarak ne demek istediğime bir örnek:

resim açıklamasını buraya girin


10
Dikiş yollarınızın birbirine çok yakın olmadığından emin olun. Genel kural, onları en az bir tahta kalınlığı ayırmaktır. Bunun nedeni, bu viyallerin üzerinden akan akımların aynı yönde akması nedeniyle, bitişik viyaslar arasındaki karşılıklı endüktans , ilgili viyallerin empedansını arttırır .
Mike DeSimone

3

Anakartınızın çoğu HF (onlarca MHz, hatta 100MHz) mi? Değilse, belki de iç katmanlardan kurtulabilir ve bileşenleri her iki tarafa yerleştirebilirsiniz , böylece güç ağlarını bu şekilde elde ettiğiniz boş alana yönlendirebilirsiniz. İki taraflı bileşen yerleşimi, 4 katmanlı bir tahtadan çok daha ucuzdur.

düzenlemek
bunun üzerine VHF ı ediyorum var gibi yana ayırma kapaklar ile doldurmak ve ikinci zemin düzlemi, ya da güç uçağı dökün. Doğru şekilde ayrılırsa, HF için tüm güç uçakları aynı potansiyele sahiptir , bu nedenle buraya hangi ağı döktüğünüz önemli değildir.

Ayrıca , devre içi programlama için pedler de dahil olmak üzere, panolarımın altına mümkün olduğunca çok test noktası yerleştiriyorum (ayrıca bu cevaba bakın ).


1
BarsMonster'ın önerdiği gibi negatif güç yerine toprak dökün demenin herhangi bir nedeni var mı? Ve elbette her IC uygun ayrıştırma özelliğine sahiptir.
Kellenjb

VDDG,N-D

2

--2. Bu durumda en iyisi olmalıdır - Signal2 ve güç arasındaki mesafe küçük olduğundan, dağıtılmış bir kapasitör gibi davranacak ve kararlılık ve EMI performansına yardımcı olacaktır.

3'ten büyük. Faydası yok.

--1. Tek negatif V kullanıcısı için çok fazla güçlük.

Ama kişisel olarak sadece 2 taraflı tahtaları severim, muhtemelen birkaç 0-ohm jumper kullanabilirsiniz ve üretimi daha ucuza gelebilir.


3
2 neden fayda sağlamaz? Kısa mesafe, -5v hattından çok daha fazla kullanılan 5v hattının iyi bağlanmasına neden olmaz mı? 3 bir güçlük nasıl, şu anda nasıl olduğu için en az iş (işsiz olduğu gibi)?
Kellenjb

@Kellenjb Hehe, bu stackoverflow puanlarımı yeniden numaralandı, lol :-D Lütfen şimdi doğru siparişe bakın :-D
BarsMonster

# 2: Kapasitans minimaldir. Gerçek fayda, ekranlama etkilerine ek olarak zemin düzleminin azaltılmış endüktansıdır.
Mike DeSimone
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.