Technique RF - Avantages du stratifié de cuivre recouvert de PCB du point de vue de l'antenne

Ce que l'on appelle cuivre inversé, c'est prendre l'espace inutilisé sur la carte PCB aveugle et l'espace enterré dans l'usine de carte comme surface de référence, puis le remplir de cuivre solide. Ces zones de cuivre sont également appelées remplissages de cuivre. L'importance du placage de cuivre réside dans la réduction de l'impédance de la ligne de terre et l'amélioration de la capacité anti - interférence; Réduire la chute de tension et améliorer l'efficacité de l'alimentation; La connexion à la ligne de terre peut également réduire la zone de boucle. De même, pour que la carte de circuit imprimé ne se déforme pas autant que possible lors du soudage, la plupart des fabricants de cartes de circuit imprimé exigent également que les concepteurs de cartes de circuit imprimé remplissent les zones ouvertes de la carte de circuit imprimé avec du cuivre ou des fils de masse en forme de grille. Si le cuivre n'est pas traité correctement, que les gains et les pertes soient gagnés ou perdus, est - ce que le revêtement de cuivre est "plus de bien que de mal" ou "plus de mal que de bien"?

Les mesures suivantes ont été obtenues avec le système de balayage des interférences électromagnétiques emscan. Emscan nous permet de voir la distribution du champ électromagnétique en temps réel. Il dispose de 1218 sondes de champ proche et utilise la technologie de commutation électronique pour balayer à grande vitesse les champs électromagnétiques générés par les PCB. C'est le seul système de balayage de champ électromagnétique proche au monde qui utilise une antenne réseau et la technologie de balayage électronique, et le seul système capable d'obtenir des informations complètes sur le champ électromagnétique de l'objet testé.

Regardons un cas pratique. Sur un circuit imprimé multicouche, les ingénieurs de l'usine de circuits imprimés perforés enterrés en aveugle ont appliqué une boucle de cuivre autour du circuit imprimé, comme le montre la figure 1. Dans ce processus de cuivrage, les ingénieurs n'ont placé que quelques trous au début de la peau de cuivre et l'ont attachée à la couche de terre. Pas de trous ailleurs.

Dans le cas des hautes fréquences, la capacité répartie du câblage sur la carte de circuit imprimé jouera un rôle. Lorsque la longueur est supérieure à 1 / 20 de la longueur d'onde correspondante de la fréquence du bruit, un effet d'antenne se produira et le bruit sera émis par le câblage.

D'après les mesures réelles ci - dessus, il y a une source d'interférence de 22894 MHz sur le PCB de l'usine de cartes de circuits imprimés enterrées à l'aveugle, et la couche de cuivre déposée est très sensible à ce signal, qui est reçu comme une "antenne de réception". Dans le même temps, la Feuille de cuivre agit comme une « antenne d'émission» qui émet des signaux de perturbation électromagnétique intense vers l'extérieur.

Nous savons que la relation entre la fréquence et la longueur d'onde est f = C / îlot.

Dans la formule, F est la fréquence en Hz, l'îlot est la longueur d'onde en m et c est la vitesse de la lumière égale à 3 * 108 m / S. Pour un signal de 22894 MHz, sa longueur d'onde est: 3 * 108 / 22894 MHz = 13 mètres. Island / 20 fait 65 cm.

Le cuivre de ce PCB est trop long, plus de 65 cm, ce qui entraîne un effet d'antenne.

Actuellement, dans nos PCB, il est courant d'utiliser des puces avec un front montant inférieur à 1NS. En supposant que le front montant de la puce est de 1 NS, la fréquence des interférences électromagnétiques qu'elle génère sera aussi élevée que fknee = 0,5 / tr = 500 MHz. Pour un signal de 500 MHz, sa longueur d'onde est de 60 cm, îlot / 20 = 3 cm. En d'autres termes, un câble de 3 cm de long sur le PCB peut former une "antenne".

Donc, dans un circuit à haute fréquence, ne pensez pas que si vous connectez la terre quelque part au sol, c'est la « terre». Assurez - vous de percer des trous dans le câblage avec un espacement inférieur à Island / 20 pour une « bonne mise à la terre» avec le plan de masse de la plaque multicouche.

Pour les circuits numériques en général, sur une distance de 1 cm à 2 cm, le « remplissage à la terre» de la surface de l'élément ou de la surface de soudage est perforé pour obtenir une bonne mise à la terre avec le sol, assurant ainsi que la « mise à la terre» n'a pas d'effet « indésirable».

Nous avons donc étendu ce qui suit:

N'utilisez pas de cuivre dans les zones ouvertes de la couche intermédiaire de la plaque multicouche. Parce que vous avez du mal à obtenir ce cuivre « bien mis à la terre».

Quelle que soit la quantité d'alimentation disponible sur le PCB, la technologie de distribution d'énergie est recommandée et une seule couche d'alimentation est utilisée. Parce que l'alimentation est la même que le sol, c'est aussi un "Plan de référence". Une "bonne mise à la Terre" entre l'alimentation et le sol est obtenue par un grand nombre de condensateurs de filtrage. Là où il n'y a pas de condensateur de filtrage, il n'y a pas de "masse".

Les métaux à l'intérieur de l'appareil, tels que les radiateurs métalliques, les bandes de renfort métalliques, etc., doivent être « bien mis à la terre».

Le bloc métallique dissipateur de chaleur du régulateur à trois extrémités doit être bien relié à la terre.

La bande d'isolation à la terre près de l'oscillateur à cristal doit être bien mise à la terre.

Conclusion: si le problème de mise à la terre du cuivre sur le PCB est correctement géré, il doit être « plus de bien que de mal». Il peut réduire la surface de retour de la ligne de signal et réduire les interférences électromagnétiques externes du signal.