L'actualité PCB - Revêtement de cuivre sur PCB

Pour éviter autant que possible la déformation du PCB lors du soudage du PCB, la plupart des fabricants de PCB exigent que les concepteurs de PCB remplissent la zone ouverte du PCB avec une feuille de cuivre ou un fil de sol en grille.

Cependant, nos ingénieurs n'osent pas utiliser ce « remplissage» facilement, peut - être parce qu'ils mangent des « têtes amères» lors de la mise en service de PCB, ou peut - être parce que les experts ne donnent pas de conclusions définitives.

Que le placage de cuivre soit « plus de bien que de mal» ou « plus de mal que de bien», cet article explique le problème du point de vue de la mesure réelle.

Les mesures suivantes ont été obtenues par le système emscan de balayage des interférences électromagnétiques (www.emcdir.com). Le balayage électromagnétique 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 mesuré. Sur un PCB multicouche, les ingénieurs ont appliqué une boucle de cuivre autour du PCB, comme le montre la figure 1. Dans ce traitement de revêtement de cuivre, les ingénieurs n'ont placé que quelques trous au début de la Feuille de cuivre pour la relier à la formation, et aucun trou n'a été percé ailleurs.

Champ électromagnétique causé par un mauvais placage de cuivre à la terre PCB

Figure 1 Champ électromagnétique généré par un revêtement de cuivre avec un PCB mal mis à la terre

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 vers l'extérieur par le câblage.

Il ressort des mesures réelles ci - dessus qu'il existe une source d'interférence à 22894 MHz sur le PCB et que la Feuille de cuivre déposée est très sensible à ce signal. Il reçoit ce signal en tant qu '« antenne de réception ». Dans le même temps, la Feuille de cuivre agit comme une « antenne d'émission» émettant un signal de perturbation électromagnétique intense vers l'extérieur.

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

Où F est la fréquence en Hz, Island 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 22894mhz, sa longueur d'onde est de 3 * 108 / 22894m = 13m. Island / 20 fait 65 cm.

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

Actuellement, les puces avec un front montant inférieur à 1NS sont largement utilisées dans nos PCB. En supposant que le front montant de la puce est de 1 NS, la fréquence des perturbations électromagnétiques générées par la puce sera aussi élevée que fknee = 0,5 / tr = 500 MHz. Pour un signal de 500 MHz, la longueur d'onde est de 60 cm, îlot / 20 = 3 cm. En d'autres termes, un câblage de 3 cm de long sur un PCB peut former une "antenne".

Donc, dans un circuit à haute fréquence, ne pensez pas que la ligne de terre est mise à la terre quelque part, c'est la "ligne de terre". Doit être inférieur à Island / 20, passer par des trous dans le câblage et être « bien mis à la terre» avec le plan de masse de la plaque multicouche.

Pour les circuits numériques en général, le "remplissage" de la surface de l'élément ou de la surface de soudage doit être percé à un pas de 1 cm à 2 cm pour obtenir une bonne mise à la terre avec le sol, de sorte que le "remplissage" ne soit pas affecté par des "inconvénients".

Nous avons donc étendu comme suit:

Ne pas utiliser de cuivre dans les zones ouvertes du câblage de la couche intermédiaire de la carte multicouche. Parce que vous avez du mal à obtenir ce revêtement de cuivre « bien mis à la terre».

Pour les PCB, la technologie de partition de travail est recommandée quel que soit le nombre de sources d'alimentation disponibles et une seule couche d'alimentation est utilisée. L'alimentation et la masse étant identiques au "Plan de référence", une "bonne mise à la masse" de l'alimentation et de la masse 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 et les bandes de renfort métalliques, doivent être bien mis à la terre.

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

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 revêtement de cuivre sur le PCB est bien 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.