Твердый наземный самолет против заштрихованного основного

38

Совсем недавно, когда я прокладывал печатную плату, я столкнулся с возможностью либо заполнить / залить заземленную поверхность либо твердой, либо заштрихованной медью. Я также заметил, что у старого arduino duemilanove также был заштрихованный наземный самолет.

Итак, какие преимущества имеет заштрихованная земляная плоскость по сравнению со сплошной земной плоскостью и наоборот.

Викрам
источник
2
Заштрихованный самолет должен весить чуть меньше ... это может иметь значение?
Joeforker
4
Мы пошли плед!
Joeforker
2
Я не могу представить себе ситуацию, когда вес доски будет иметь значение с такой точностью, когда другое изменение не сделает его лучше.
Кортук
2
Я знаю, что большие твердотельные наземные плоскости имеют совершенно другую скорость нагрева по сравнению с незаземленными плоскостями. Это эффект пайки оплавлением. Я мог видеть, что штриховка оказывает влияние на это, но я предположил бы, что это будет маленьким.
Kellenjb

Ответы:

24

Как говорили другие, это в основном потому, что его было проще изготовить, чем сплошные слои по разным причинам.

Они также могут быть использованы в определенных ситуациях, когда вам нужно контролируемое сопротивление на очень тонкой доске. Ширина трасс, необходимая для получения «нормальных» импедансов на такой тонкой доске, будет смехотворно узкой, но перекрестная штриховка изменяет характеристики импеданса на смежных слоях, чтобы обеспечить более широкие трассы для данного импеданса.

Если по какой-либо причине вам необходимо это сделать, вы можете направить только контролируемые трассы импеданса под углом 45 градусов к схеме штриховки. Такой подход значительно увеличивает взаимную индуктивность между сигналами и, следовательно, перекрестные помехи. Также обратите внимание, что это работает только тогда, когда размер штриховки намного меньше, чем длина времени нарастания сигнала, это обычно коррелирует с частотой рассматриваемых цифровых сигналов. Таким образом, при увеличении частоты вы достигаете точки, в которой шаблон штриховки должен быть настолько узким, что вы теряете любое преимущество по сравнению с твердой плоскостью.

В итоге: никогда не используйте перекрестную заштрихованную плоскость, если вы не застряли в какой-то действительно странной ситуации. Современные технологии сборки и монтажа печатных плат больше не требуют этого.

отметка
источник
1
Скрещенные должны использоваться специально для увеличения сопротивления следов. С небольшой перекрестной штриховкой (т.е. никакие следы не проходят через разрыв вместе) не будет много проблем с перекрестными помехами, но даст вам необходимый импеданс.
Кортук
Я уже дал вам +1, но, пожалуйста, отредактируйте, чтобы отметить, что перекрестная штриховка должна использоваться только в ситуациях импеданса. Это все еще приемлемо для высокоскоростных сигналов, вам просто нужно убедиться, что следы достаточно разделены, чтобы остановить перекрестные помехи.
Кортук
я не полностью согласен, но я отредактировал, чтобы заменить мой общий язык более конкретными проблемами по мере увеличения частоты
Марк
заштрихованная плоскость заземления не должна уменьшаться в размере с частотой, она должна уменьшаться в размере относительно расстояния между трассами, чтобы устранить перекрестные помехи.
Кортук
1
В общем, я согласен. Никогда не используйте заштрихованные наземные самолеты. Это будет верно для 99% людей. Если вы нуждаетесь в этом и понимаете это, вам, вероятно, все равно наше мнение, поскольку вы знаете свое дело.
Кортук
6

Я считаю, что заштрихованные плоскости заземления легче припаять из-за их тепловых свойств. В противовес этому - использовать сплошную плоскость, но размещать рельеф припоя вокруг каждого штыря / контактной площадки, к которому нужно припаяться, на заземляющей плоскости.

Кроме того, что я не уверен в других причинах, может быть, у других есть идея.

Для меня я всегда использую твердые самолеты. Травить легче, так как нет ничего, что вам нужно вытравить.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я сделал поиск в Google и нашел эту страницу: http://www.diyaudio.com/forums/parts/89354-ground-planes-solid-vs-hatched.html

Kellenjb
источник
Это не правильный викрам. Это путаница между заштрихованными наземными плоскостями и тепловым рельефом. Марк здесь прав.
Кортук
После большого количества интернет-серфинга за попытку выяснить это я все еще не уверен. Почти все, что я вижу в Интернете, указывает на то, что это проблема фальсификации. Тем не менее, мне показали книгу, в которой говорится, что это проблема импеданса. В настоящее время я склоняюсь к доверию книги. Если книга правильная, мой ответ не правильный.
Kellenjb
Это то, на что я ссылался.
Кортук
@Kortuk: Я бы предположил, что заштрихованные плоскости земли возникли, когда автоматизированные инструменты не делали тепловых рельефов.
суперкат
4

Перекрестная штриховка позволяет избежать проблем с большими участками меди при использовании метода переноса тонера или при использовании лазерного принтера для создания рисунка для фототравления. Теперь я использую струйный принтер для производства прозрачных пленок, которые я обычно не беспокою. Я использую тепловые рельефы, если мне нужно облегчить пайку на медных участках.

Возможно, это не так хорошо с экологической точки зрения, так как необходимо удалить больше меди. OTOH, медь может быть восстановлена ​​коммерческими производителями плат, и не попадает на свалку, когда оборудование, содержащее плату, утилизируется.

Леон Хеллер
источник
Разве современные коммерческие производители плат не начинают с очень небольшого количества меди на плате, только для того, чтобы собрать остальное с помощью гальваники, чтобы количество меди, использованной в процессе, было пропорционально тому, что вы выложили?
Joeforker
1
@joeforker: Would you call half the copper "a very tiny amount"? my understanding is that modern commercial board makers usually start with boards covered in 17 um ("half-ounce") copper foil, and dissolve the copper in areas where it is not wanted. On the outer layers and inside drilled holes, they then (usually) build up another 17 um ("half-ounce) of copper with some combination of "electroless copper" and electroplating.
davidcary
I would call 1um a tiny amount, they get this from the electroless plating. Haven't watched the entire movie: eurocircuits.com/index.php/making-a-pcb-eductional-movies
joeforker
4

Another reason to use hatched planes is for a flexible PCB. There are a number of benifits of a hatched plane vs a solid plane. A solid plane has the potential for cracking along a bend line, this is far less likely with a hatched plane. More importantly for a flexible PCB a hatched plane allows for more flexibility in the bends.


источник
4

One more reason why hatched planes should be preferred for flexible PCBs is the drying process needed with the flexible material (Polyimide) prior to soldering. With a hatched plane, the moisture can exit the flexible carrier material, whereas it is trapped under solid planes.

zebonaut
источник
4

One common usage of hatched copper pour comes up when designing capacitive touch-sensing user-interface (buttons, sliders, etc.)

As touch introduced change in capacitance is around a pF (+- an order of magnitude, depending on actual implementation), you would like to minimize the baseline capacitance. The solid ground plane around the trace (connecting the button-pad and the controller measuring it) adds more parasitic capacitance than a hatched one. Application note from Texas on Capacitive touch sense, mentioning this.

Krisztián Szegi
источник
3

My understanding was that solid panes could cause bubbling during through-hole wave-solder processes due to outgassing from the laminate, but the slower heat/cool times of SMD reflow probably make this less of an issue -I have certainly seen some (very) old boards with bubbled copper planes.

mikeselectricstuff
источник
Bubbled copper planes were usually due to mask over solder-plated copper vs. the now-common mask over copper with ENIG or HASL only on exposed copper surfaces. The solder under the mask allowed more solder to wick under the mask.
SteveRay
3

Mesh ground planes are use when making flexible PCBs. Using sold grounds makes the FPCB very stiff and causes mechanical breaking of traces on other layers. The Mesh ground plane is a higher inductance plane.

user77250
источник
1

Hatched plane reduce the magnetic field going vertically into the board.


источник
0

Other manufacturing issues are created by the crosshatch fill. It causes tiny bits of laminar to break away and possible deposit across traces causing shorts and breaks. It also makes the data very large. Large enough to cause issues in CAM, photoplotting and AOI.

Peter Word
источник
0

hatch planes are good for a couple of applications. return path in flex circuits. I use them in areas to reduce thermal transfer. if you have something hot next to a thing you want to keep cool, hatched planes for gnd retruns into the cool areas can help a lot.

Rontopia
источник