Mam 6-warstwową płytkę, w której wewnętrzne 4 płaszczyzny to + 15, GND, VCC, -15. Zastanawiałem się, czy jest jakaś zaleta robienia nalewu miedzi na górną i dolną warstwę? Prawdopodobnie zostawiłbym je pływające, ponieważ nie chcę używać mikro-przelotek, aby powiedzieć, że wiążą to z GND?

Czy to naprawdę zły pomysł? Czyli pływająca miedź = antena.

Czy równie dobrze byłoby mieć czterowarstwową płytę z górną warstwą z zalewaniem miedzi do VCC, a dolną z zalewaniem do GND i utrzymywanie dwóch elementów wewnętrznych na poziomie + -15?

Należy pamiętać, że dotyczy to obwodu o dość niskiej prędkości, który ma pewne części analogowe i cyfrowe.

Zwykle wylewanie warstwy zewnętrznej jest złym pomysłem. Zewnętrzne warstwy mają wiele składników i śladów, które mają tendencję do rozdrabniania wlewu. Małe wyspy leje prowadzą do problemów z EMI.

Jeśli wykonasz topologię gwiazd dla swojego + 5 V (rozgałęzienie od zasilania zamiast tworzenia pętli) z naprawdę grubymi śladami (0,020 "min), prawdopodobnie możesz pozbyć się kilku warstw zalewania. Z pewnością obniży to koszty płyty. W zależności jeśli chodzi o zużycie zasilania, być może lepiej wylać GND i dostarczyć jeden z zasilaczy 15 V za pomocą śladów.

Na koniec musisz zbudować płytę, aby sprawdzić, czy spełnia ona wymagania EMI i wydajności.

Teoria EMC wylewania miedzi

Dobrym rozwiązaniem jest użycie wlewu miedzi do zasilania i płaszczyzn uziemienia. Używanie wlewu miedzi na warstwy zawierające sygnały jest niebezpieczne z punktu widzenia EMC. Dlaczego to?

Używanie wlewu miedzi na warstwach zawierających sygnały jest niebezpieczne, ponieważ zaskakująco łatwe jest tworzenie pętli prądowych. Napięcie indukowane (promieniowanie zewnętrzne powodujące napięcie na twoim śladzie) i promieniowanie wyjściowe (twój ślad powodujący promieniowanie) są bezpośrednio związane z obszarem, wokół którego płynie prąd. Zależność ta jest znana jako prawo obwodowe Ampére'a (jedno z równań Maxwella, które są podstawą EMC) i może być wyrażona jako

$I_{enc}$

W normalnej konfiguracji powierzchnia ta jest prostokątem biegnącym bezpośrednio pod twoim śladem na płaszczyźnie podłoża. Jego szerokość to tylko grubość płytki drukowanej. To jest dość małe!

Jednak bardzo łatwo jest przypadkowo opracować płytkę, która przepływa prąd w dużym, okrężnym śladzie o powierzchni kilku cali kwadratowych. Dodanie wlewu miedzi do warstw zaopatrzenia jest łatwym sposobem, aby się upewnić, że tego nie zrobisz. Możesz przepuszczać przelotki przez tę płaszczyznę bez większego wpływu na wyniki, ale wycięcie tego wlewu miedzi na długi ślad całkowicie neguje jego skuteczność.

Płyty dwuwarstwowe często (prawie zawsze) dzielą moc i ziemię z warstwami sygnałowymi, dlatego projektanci zwykle próbują łączyć grupy śladów za pomocą kilku przelotek i grubego śladu łączącego złamaną płaszczyznę po drugiej stronie płyty. Nieciągłość wprowadza pewną impedancję do ścieżki, a to dodaje pewnej powierzchni do pętli prądowej, ale zwykle jest to możliwe do uniknięcia w płytach z większą liczbą warstw mocy.

W przypadku płyty wielowarstwowej dodanie złamanej płaszczyzny miedzi nie stanowi problemu, ponieważ bez problemu można połączyć uszkodzoną płaszczyznę z nienaruszoną płaszczyzną wewnętrzną. Po prostu dodaj przelotki w siatce 500 mil i nazwij to dobrym. Usuń wszystko, co musisz usunąć w celu umieszczenia części i trasy śledzenia, ale pamiętaj, aby dodać jeden lub dwa z powrotem, aby zrekompensować utratę i uniknąć tworzenia tych szkodliwych pętli prądowych. Sugeruję podłączenie obu stron do GND.

Problemy produkcyjne z wlewami miedzi

Innym powodem do rozważenia dodania wlewu miedzi jest problem czysto mechaniczny. Pokrycie miedzi płytką drukowaną tylko z jednej strony może spowodować wypaczenie podstawy FR4 (co jest złe ). Z tego powodu płytki drukowane często mają kreskowaną płaszczyznę na obszarach, które mają znacznie niższą gęstość śladową.

W przypadku wielowarstwowej płytki z oddzielnymi płaszczyznami zasilania i uziemienia uzasadnione jest oczekiwanie, że gęstość miedzi na każdej warstwie będzie dość spójna na całej powierzchni płytki drukowanej. Nie powinieneś się o to martwić.

Dosyć teorii i tła! Jaka jest odpowiedź?

W twojej sytuacji prawdopodobnie po prostu pominę nalewanie miedzi. Masz już moc i płaszczyzny uziemienia, więc niewiele zyskasz w krokach układania i problemach z EMC.

Jeśli chcesz dodać go do wyglądu, aby mieć dodatkowe połączenia uziemienia do sondowania lub przeróbki, aby poprawić właściwości EMC lub dodać dodatkowe pochłanianie ciepła, powinieneś podłączyć go do uziemienia. Stwierdzasz , że nie chcę używać mikro-przelotek, aby powiedzieć, że wiążę to z GND, ale właśnie to należy zrobić. Zakładając, że nie produkujesz płyty, przelotki zostaną wycięte przez maszyny. Prawdopodobnie nic Cię to nie kosztuje (nie muszą to być mikro- przelotki ...) i nie wydłuży czasu projektowania.

Jeśli wylejesz miedziane płaszczyzny wylewania wyłącznie w celu ekranowania EMI, nie przepuszczaj żadnego prądu w górnej lub dolnej płaszczyźnie wylewania. Zrób to bez sieci. Następnie dodaj przelotkę, aby połączyć go z wewnętrzną płaszczyzną GND wewnątrz warstw płyty. VIA początkowo nie chce się połączyć, więc zalej małe miedziane wypełnienie przez via i poly, a teraz połączy się z tym przez via.
Jeśli masz zbyt wiele przelotek, możesz teraz przepuszczać prądy i tworzyć pętle, co nie jest dobre.