Ground-plane solid vs ground-plane menetas

38

Jadi baru-baru ini ketika saya merutekan PCB, saya menemukan pilihan untuk mengisi / menuangkan pesawat darat saya dengan tembaga padat atau menetas. Saya juga memperhatikan bahwa arduino duemilanove tua juga memiliki pesawat yang menetas.

Jadi, manfaat apa yang dimiliki oleh pesawat yang ditetaskan di atas bidang tanah yang solid dan sebaliknya.

Vikram
sumber
2
Sebuah pesawat yang menetas harus lebih ringan sedikit ... bisakah itu penting?
joeforker
4
Kami sudah pergi kotak-kotak!
joeforker
2
Saya tidak dapat membayangkan situasi di mana bobot papan akan menjadi masalah dengan presisi di mana perubahan yang berbeda tidak membuatnya lebih baik.
Kortuk
2
Saya tahu pesawat solid yang besar memiliki tingkat panas yang sangat berbeda dibandingkan dengan pesawat non-darat. Efek ini reflow solder. Saya bisa melihat menetas memiliki efek dalam hal ini, tetapi saya akan membayangkan itu akan menjadi kecil.
Kellenjb

Jawaban:

24

Seperti yang dikatakan orang lain, ini sebagian besar karena lebih mudah dibuat daripada lapisan padat karena berbagai alasan.

Mereka juga dapat digunakan dalam situasi tertentu di mana Anda perlu impedansi yang dikontrol pada papan yang sangat tipis. Lebar jejak yang diperlukan untuk mendapatkan impedansi 'normal' pada papan tipis seperti itu akan sangat sempit tetapi tetasan silang mengubah karakteristik impedansi pada lapisan yang berdekatan untuk memungkinkan jejak yang lebih luas untuk impedansi yang diberikan.

Jika karena alasan tertentu Anda perlu melakukan ini, Anda hanya dapat merutekan jejak impedansi terkontrol pada 45 derajat ke pola penetasan. Pendekatan ini sangat meningkatkan induktansi timbal balik antara sinyal dan konsekuensinya, cross-talk. Perhatikan juga bahwa ini hanya berfungsi ketika ukuran palka jauh lebih kecil daripada panjang waktu kenaikan sinyal, ini biasanya berkorelasi dengan frekuensi sinyal digital yang dimaksud. Dengan demikian, ketika frekuensi meningkat, Anda mencapai titik di mana pola penetasan harus ditempatkan dengan sangat ketat sehingga Anda kehilangan manfaat apa pun vs bidang padat.

Ringkasnya: Jangan pernah menggunakan pesawat terbang lintas silang, kecuali Anda terjebak dalam situasi yang sangat aneh. Konstruksi dan teknik perakitan PCB modern tidak lagi membutuhkannya.

Menandai
sumber
1
Crosshatched harus digunakan secara khusus untuk meningkatkan impedansi jejak. Dengan crosshatch kecil (mis. Tidak ada jejak melewati celah bersama-sama) tidak akan ada banyak masalah crosstalk tetapi memberi Anda impedansi yang Anda butuhkan.
Kortuk
Saya sudah memberi Anda +1, tetapi harap edit untuk mencatat bahwa crosshatching hanya boleh digunakan dalam situasi impedansi. Masih dapat diterima untuk sinyal kecepatan tinggi, Anda hanya perlu memastikan jejak terpisah cukup untuk menghentikan crosstalk.
Kortuk
saya tidak sepenuhnya setuju, tetapi saya diedit untuk mengganti bahasa umum saya dengan masalah yang lebih spesifik dengan meningkatnya frekuensi
Tandai
bidang tanah yang ditetaskan tidak harus berkurang ukurannya dengan frekuensi, itu harus mengurangi ukurannya sehubungan dengan pelacakan jarak untuk menghilangkan crosstalk.
Kortuk
1
Secara umum, saya setuju. Jangan pernah gunakan pesawat ground yang ditetaskan. Ini akan berlaku untuk 99% orang. Jika Anda membutuhkannya dan menyadarinya, Anda mungkin tidak peduli dengan pendapat kami, karena Anda tahu barang-barang Anda.
Kortuk
6

Saya percaya pesawat yang ditetaskan lebih mudah disolder karena sifat termal mereka. Penghitung untuk ini adalah dengan menggunakan bidang padat tetapi menempatkan relief solder di sekitar setiap pin / pad yang Anda butuhkan untuk menyolder ke bidang tanah.

Selain itu saya tidak yakin dengan alasan lain, mungkin orang lain punya ide.

Bagi saya, saya selalu menggunakan pesawat solid. Lebih mudah untuk etsa karena tidak ada banyak hal kecil yang harus Anda etsa.

EDIT: Saya melakukan beberapa pencarian Google dan menemukan halaman ini: http://www.diyaudio.com/forums/parts/89354-ground-planes-solid-vs-hatched.html

Kellenjb
sumber
Ini bukan vikram yang benar. Ini adalah kebingungan antara pesawat ground menetas dan bantuan termal. Mark benar di sini.
Kortuk
Setelah melakukan banyak surfing internet untuk mencoba mencari tahu ini saya masih tidak yakin. Cukup banyak yang saya lihat poin online untuk ini menjadi masalah palsu. Namun, saya ditunjukkan sebuah buku yang membicarakannya sebagai masalah impedansi. Saat ini saya condong ke arah mempercayai buku itu. Jika buku itu benar, jawaban saya bukan jawaban yang benar.
Kellenjb
Itulah yang saya rujuk.
Kortuk
@Kortuk: Saya kira pesawat-pesawat darat lintas-menetas mungkin muncul ketika alat otomatis tidak melakukan relief termal.
supercat
4

Penetasan silang menghindari masalah dengan area tembaga besar saat menggunakan teknik transfer toner, atau jika printer laser digunakan untuk menghasilkan karya seni foto-etsa. Sekarang saya menggunakan printer inkjet untuk menghasilkan transparansi yang biasanya tidak saya pedulikan. Saya menggunakan relief termal jika saya ingin membuat solder lebih mudah di area tembaga.

Mungkin tidak begitu baik dari sudut pandang lingkungan, karena lebih banyak tembaga yang harus dihilangkan. OTOH, tembaga dapat direklamasi oleh pembuat papan komersial, dan tidak berakhir di TPA, ketika peralatan yang mengandung papan dibuang.

Leon Heller
sumber
Tidakkah pembuat papan komersial modern memulai dengan jumlah tembaga yang sangat kecil di papan, hanya untuk membangun sisanya dengan pelapisan listrik, sehingga jumlah tembaga yang digunakan dalam proses sebanding dengan apa yang telah Anda susun?
joeforker
1
@ Joeforker: Apakah Anda menyebut setengah dari tembaga "jumlah yang sangat kecil"? Pemahaman saya adalah bahwa pembuat papan komersial modern biasanya mulai dengan papan tertutup dalam 17 um ("setengah ons") foil tembaga, dan melarutkan tembaga di daerah di mana tidak diinginkan. Pada lapisan luar dan dalam lubang yang dibor, mereka kemudian (biasanya) membangun 17 um ("setengah ons) tembaga lainnya dengan beberapa kombinasi" tembaga tanpa listrik "dan
pelapis
Saya akan menelepon 1um dalam jumlah kecil, mereka mendapatkan ini dari pelapisan tanpa listrik. Belum menonton seluruh film: eurocircuits.com/index.php/making-a-pcb-eductional-movies
joeforker
4

Alasan lain untuk menggunakan pesawat menetas adalah untuk PCB yang fleksibel. Ada sejumlah manfaat dari pesawat yang ditetaskan vs bidang yang padat. Sebuah pesawat padat memiliki potensi untuk retak di sepanjang garis tikungan, ini jauh lebih kecil kemungkinannya dengan pesawat yang ditetaskan. Lebih penting untuk PCB yang fleksibel, pesawat yang ditetaskan memungkinkan untuk lebih banyak fleksibilitas di tikungan.


sumber
4

Satu lagi alasan mengapa pesawat yang ditetaskan harus lebih disukai untuk PCB fleksibel adalah proses pengeringan yang diperlukan dengan bahan fleksibel (Polimida) sebelum penyolderan. Dengan bidang yang ditetaskan, uap air dapat keluar dari bahan pembawa yang fleksibel, sedangkan itu terperangkap di bawah bidang padat.

zebonaut
sumber
4

Salah satu penggunaan umum dari tuangkan tembaga menetas muncul ketika merancang antarmuka pengguna penginderaan sentuh kapasitif (tombol, slider, dll.)

Karena sentuhan yang diperkenalkan, perubahan kapasitansi adalah sekitar pF (+ - urutan besarnya, tergantung pada implementasi aktual), Anda ingin meminimalkan kapasitansi dasar. Bidang tanah yang kokoh di sekitar jejak (yang menghubungkan bantalan tombol dan pengontrol yang mengukurnya) menambah kapasitansi yang lebih parasit daripada yang menetas. Catatan aplikasi dari Texas pada Capacitive touch sense , menyebutkan ini.

Krisztián Szegi
sumber
3

Pemahaman saya adalah bahwa panel padat dapat menyebabkan menggelegak selama proses gelombang-solder-lubang karena outgassing dari laminasi, tetapi panas lebih lambat / waktu dingin reflow SMD mungkin membuat ini kurang dari masalah - saya pasti melihat beberapa (sangat) papan tua dengan pesawat tembaga bergelembung.

mikeselectricstuff
sumber
Pesawat tembaga bergelembung biasanya karena menutupi lebih dari tembaga berlapis solder vs topeng sekarang lebih umum dari tembaga dengan ENIG atau HASL hanya pada permukaan tembaga yang terbuka. Solder di bawah topeng memungkinkan solder lebih banyak untuk dipakai di bawah topeng.
SteveRay
3

Pesawat ground mesh digunakan saat membuat PCB fleksibel. Menggunakan tanah yang dijual membuat FPCB sangat kaku dan menyebabkan putusnya jejak secara mekanis pada lapisan lain. Bidang tanah Mesh adalah bidang induktansi yang lebih tinggi.

pengguna77250
sumber
1

Pesawat yang menetas mengurangi medan magnet yang masuk secara vertikal ke papan.


sumber
0

Masalah manufaktur lainnya dibuat oleh isian crosshatch. Ini menyebabkan serpihan-serpihan kecil dari laminar untuk lepas dan kemungkinan deposit melintasi jejak-jejak yang menyebabkan celana pendek dan pecah. Itu juga membuat data sangat besar. Cukup besar untuk menyebabkan masalah dalam CAM, photoplotting dan AOI.

Peter Word
sumber
0

pesawat palka bagus untuk beberapa aplikasi. jalur balik di sirkuit fleksibel. Saya menggunakannya di area untuk mengurangi perpindahan panas. jika Anda memiliki sesuatu yang panas di sebelah hal yang Anda ingin tetap dingin, pesawat menetas untuk retret gnd ke daerah dingin dapat banyak membantu.

Rontopia
sumber