Dlaczego niektóre płytki drukowane mają odsłonięte powlekane obwody?

Widziałem wiele płytek drukowanych, głównie o dużej prędkości i kartach RF, które odsłoniły miedź, albo na obwodzie całej płytki, albo w różnych sekcjach, często z przeszyciami.

Nigdy nie w pełni zrozumiałem ich cel. Niektóre wyjaśnienia, które słyszałem, nazywają je „pierścieniami ESD” używanymi do obsługi płyty, ale nie ma to dla mnie sensu, gdy istnieje wiele pojedynczych obwodów, szczególnie tych bardziej wewnętrznych, jak na poniższym obrazku. Czy są to tylko górna płaszczyzna uziemienia? Jeśli tak, to po co to ujawniać? Nie rozumiem, jak wpłynęłoby to z perspektywy EMI na to, czy wspomniane leje gruntowe są odsłonięte czy nie.

Słyszałem również i mniej więcej akceptuję, że dla tego rodzaju zewnętrznego pierścienia o obwodzie zewnętrznym jest on często podłączony do GND, a następnie używany do łączenia za pomocą sprzętu montażowego z obudową.

Dzięki!

Nazywa się je płotami, umieszcza się je na zewnątrz tablicy, aby „ogrodzić w RF”, robią to, tworząc barierę mniejszą niż długość fali, którą należy osłonić. Przy bardzo wysokich częstotliwościach obszar między płaszczyznami może działać jako falowód / antena, a wysokie częstotliwości mogą przemieszczać się między płaszczyznami i poza krawędź płytki drukowanej.

Ponadto płaszczyzny na górnej warstwie mogą być powlekane w celu przyjęcia uszczelek / osłon EMI.

Źródło: https://sc01.alicdn.com/kf/HTB1uZSNRXXXXXahXpXXq6xXFXXXd/Photo-chemical-etching-RFI-EMI-shielding-box.jpg

Czy są to tylko górna płaszczyzna uziemienia? Jeśli tak, to po co to ujawniać?

Przelotki najprawdopodobniej łączą się z płaszczyzną uziemienia i śladem / płaszczyzną na górnej warstwie, ale nie muszą. Celem odsłonięcia go jest sprawienie, aby był on przewodzący i ciągły. Warstwa jest następnie powlekana wykończeniem powierzchni, która jest metalem o niskiej impedancji / oporności, takim jak ENIG (ze złotem). Pozwala to na zwarcie prądów o wysokiej częstotliwości do płaszczyzny uziemienia za pomocą uszczelki EMI (piana przewodząca lub metalowa siatka odkształcalna) i powrót do źródła. Bez warstwy przewodzącej na górze płytki drukowanej RF mogłoby potencjalnie przeciekać pod ekranem RF.

Wiele układów generuje RF na płycie pokazanej powyżej, aby zapobiec przesłuchom i wyciekom, osłona EMI zapobiega przemieszczaniu się RF do innych obszarów projektu lub na zewnątrz płyty (podmioty takie jak FCC regulują, ile urządzeń może promieniować częstotliwości radiowe). Dlatego tarcza dzieli także różne sekcje konstrukcji PCB.

Oto opłata za przejazd przez ogrodzenie, jeśli chcesz zobaczyć, jakie częstotliwości próbują osłonić na tablicy powyżej, możesz zmierzyć między przelotkami, aby znaleźć częstotliwość odcięcia.

Źródło: https://www.edn.com/Pdf/ViewPdf?contentItemId=4406491

Zostanie dodane ekranowanie od góry i przymocowane do PCB za pomocą śrub (a więc otworów).
Ekranowanie nie tylko osłania obwód przed światem zewnętrznym, ale także wzajemne obwody.

Oto przykład takiej osłony: obraz z http://tennvac.com/custom-shielding-solutions

Odpowiedź: Otwory montażowe to wolna przestrzeń styku dla plecionego kontaktu z pokrywą.

https://images.app.goo.gl/usAPvRQmVPCfHtQu9

Nie znajdziesz żadnych w Internecie, ponieważ wszystkie są projektami niestandardowymi. Powyżej jest tylko prostym prostokątnym kształtem.

Kiedy miksujesz prędkości logiczne i częstotliwości RF, które w tym projekcie pokrywają się w tym zakresie do 6 GHz, potrzebujesz dobrego wspólnego uziemienia z wieloma warstwami, a jednocześnie izoluj logiczne prądy impulsowe od przewodzenia przez masy RF.

$\lambda/20$

Powierzchnią jest prawdopodobnie zanurzenie pozłacanej miedzi w zakopanych warstwach, aby zmniejszyć utlenianie i zapobiec platerowaniu na poziomie lutu o nieregularnej grubości, co wpływa na impedancję linii przesyłowych.

Nie zobaczysz mikrovias dla wszystkich liniowych elementów RF, ponieważ ich płaszczyzna uziemienia jest odizolowana od logicznej płaszczyzny uziemienia. i są one podłączone tylko w pobliżu portów RF. Minimalizuje to przesłuch przewodzących i promieniujących prądów uziemienia między układem logicznym a RF.

Szeroka granica wokół każdej strefy przypomina granicę meksykańsko-amerykańską. Tonie rozproszone pola promieniowania, redukuje przesłuch, ale nie zatrzymuje migracji wszystkich pól prądu i napięcia. W końcu jest współpłaszczyznowy, a zbłąkane sprzężenie jest zawsze redukowane, a ślad między nimi jest między nimi. Ale strona cyfrowa jest również analogowa z fluktuacją krawędzi i procesami wewnętrznymi, które są nadal wrażliwe na przesłuchy sąsiednich modułów.

Tarcze Faradaya są przylutowane na górze, gdy jest to potrzebne, aby jeszcze bardziej ograniczyć przesłuch przy użyciu reflow.

Jeśli widziałeś wiele takich płyt bez osłon, to zrobiły całkiem cholernie dobry układ. Nortel i inni wykonali również niektóre z tych projektów bez ekranów do 1 Gbit / s z bardzo zrównoważonymi różnicowymi mikropaskami (również zbankrutowanymi). Mam kilka projektów sprzed Y2K, które zrobiliśmy dla pasma ISM 1 GHz dla rynku AMR z wewnętrznymi cynowanymi mosiężnymi skrzynkami wytrawionymi przez lokalne sklepy z PCB.

Niestety, ta firma zbankrutowała. Miał ponad 130 patentów i wiele korzeni, takich jak mikrofalówka HP i kilkunastu innych ekspertów od mobilnej technologii bezprzewodowej. Intel kupił wszystkie patenty.