มีเหตุผล * ไม่ * ที่จะมีระนาบกราวด์ทองแดงบน PCB หรือไม่?

ฉันกำลังถูกแทงครั้งแรกในการออกแบบ PCB ตั้งแต่เริ่มต้น ฉันกำลังพิจารณาที่จะใช้กระบวนการผลิตของโรงงานผลิต CNC และดูเหมือนว่าด้วยกระบวนการนี้ฉันต้องการที่จะลบทองแดงให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ ระนาบกราวด์แบบทองแดงเทดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ดีในการจัดการกับข้อ จำกัด นี้

แต่ฉันสังเกตเห็นว่าการออกแบบ PCB ค่อนข้างน้อยมีระนาบกราวด์และแม้แต่ที่มักจะมีเฉพาะในพื้นที่เฉพาะของบอร์ด ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น? มีเหตุผลที่จะไม่ให้ระนาบกราวด์ทองแดงเทลงบน PCB ส่วนใหญ่หรือไม่?

ในกรณีที่เกี่ยวข้องวงจรที่ฉันออกแบบคือปลั๊กแปลง D / A 6 บิต การตัดครั้งแรกที่เค้าโครง PCB ของฉัน (ซึ่งไม่รวมระนาบกราวน์) แสดงอยู่ด้านล่าง

โดยทั่วไปเครื่องบินภาคพื้นดินมักจะเป็นสิ่งที่ดี แต่ถ้าใช้อย่างไม่ถูกต้องอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของบอร์ดของคุณได้

บอร์ดทั่วไปอย่างที่คุณมีที่นี่จะมี 1 เลเยอร์ที่ทุ่มเทให้กับการเทพื้นเท่านั้นโดยไม่มีร่องรอยวิ่งบนมัน อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าคุณต้องการให้ชั้นบนสุดของคุณมีกราวด์เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องลบทองแดงส่วนเกินออกทั้งหมด การทำกราวนด์บนเลเยอร์ที่มีร่องรอยมากมายไม่ใช่ระนาบกราวด์เลย แต่คุณสามารถคิดว่ามันเป็นกราวด์กราวด์ที่มีขนาดแตกต่างกันไปทั่วกระดานของคุณ มันยากที่จะพูดว่าถ้ามันจะกระทบความสมบูรณ์ของสัญญาณจริง ๆ ของการออกแบบ แต่ฉันสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่ามันจะไม่ให้ประโยชน์แบบเดียวกับที่เครื่องบินพื้นดินจะทำ

โดยทั่วไปเมื่อฉันเห็นแผงสีแบบนี้ทองแดงจะถูกตัดการเชื่อมต่อในส่วนที่ไม่ได้ใช้ของบอร์ด สิ่งนี้ให้ประโยชน์ในการรู้ว่าหากคุณเผลอไปหนึ่งบรรทัดกับทองแดงที่ไม่ได้ใช้คุณจะไม่ได้รับข้อมูลสั้น ๆ จากพื้นถึงหนักซึ่งสามารถฆ่าไอซีบางตัวได้ นี่อาจเป็นลบได้เช่นกันโดยไม่ตั้งใจเนื่องจากการลัดวงจรกับทองแดงที่ไม่ได้ใช้งานขนาดใหญ่สามารถเปลี่ยนเป็นเสาอากาศที่ดีและรับเสียงรบกวนซึ่งคุณอาจต้องหาแหล่งที่มาของความยากลำบาก

ฉันรู้ว่าคำตอบของฉันอาจไม่ใช่คำตอบที่ตรงกับสิ่งที่คุณต้องการรู้ แต่มันยากมากที่จะทำนายว่ารูปแบบใดจะดีที่สุดสำหรับคุณ แต่ถ้าเป็นแบบของฉันฉันจะไปข้างหน้าและทิ้งทองแดงพิเศษไว้บนกระดาน แต่ปล่อยให้มันหลุดจากทุกสิ่ง

ไม่ควรใช้ตัวเหนี่ยวนำแกนอากาศกับการไหลผ่านระนาบพื้น มิฉะนั้นระนาบกราวด์ทำหน้าที่เหมือนหม้อแปลงกาฝากด้วยการเลี้ยวสั้น

ฉันต้องจัดการกับเรื่องนี้ในการออกแบบที่แย่ทำโดยผู้รับเหมาและมันก็ไม่สนุก

ดังที่ Kellenjb กล่าวว่าระนาบพื้นดินและเทพื้นเกือบตลอดเวลาเป็นสิ่งที่ดี

จนถึงตอนนี้ฉันได้พบกับสองสถานการณ์เท่านั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการวางกราวด์หรือระนาบกราวด์บน PCB (ทั้งที่ใช้กับคอนเวอร์เตอร์ D / A):

• โดยเฉพาะเครื่องส่งสัญญาณ RF โดยเฉพาะ: ไม่มีระนาบกราวด์ใกล้ "เสาอากาศ PCB" ซึ่งมักใช้สำหรับ RFID a b c
• หลอด CCFL: "ระนาบกราวด์ไม่ควรวางใต้หรือใกล้กับด้านที่ลอยด้วยไฟฟ้าแรงสูง" ( IRS2552D ); "กราวด์ ... ควรจะโล่งใจเครื่องบินอย่างน้อย 1/4" ในพื้นที่ไฟฟ้าแรงสูง "- Jim Williams, LTS AN65 (ฉันคิดว่านี่เป็นจริงสำหรับระบบความถี่สูงแรงดันสูงอื่น ๆ เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์และขดลวดเทสลา)

กรณีที่สามที่เป็นไปได้คือเซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive (CapTouch, CapSense ฯลฯ ) บางคนวางระนาบกราวด์ไว้ใต้เซ็นเซอร์ส่วนคนอื่น ๆ ก็ตัดระนาบกราวด์ภายใต้เซ็นเซอร์ ยังไม่ชัดเจนสำหรับฉันว่าภาพรวมโดยวิธีใดจะดีกว่า

ต้องล้างพื้นระนาบสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงเช่น แหล่งจ่ายไฟหลักเพื่อให้เป็นไปตามกฎ creepage และการกวาดล้างเพื่อความปลอดภัย

ระนาบต่อเนื่องในด้านหนึ่งซึ่งไม่ได้จับคู่โดยพื้นที่ขนาดใกล้เคียงกันในอีกด้านหนึ่งจะนำไปสู่การแปรปรวนของบอร์ดเนื่องจากความตึงของทองแดง

บิตทองแดงที่ไม่ได้เชื่อมต่อทำหน้าที่เป็นเสาอากาศและสามารถเพิ่มเสียงรบกวนในวงจรของคุณ โดยปกติคุณจะดีกว่าที่จะกำจัดพวกเขาหากคุณไม่สามารถเชื่อมต่อกับพื้น