logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)

krisRaba 29 Paź 2018 23:26 1353 5
  • #1 17527261
    krisRaba
    Poziom 31  
    Posty: 1999
    Pomógł: 94
    Ocena: 434
    Cześć,
    ostatnio po głowie chodzi mi zagadka dotycząca płaszczyzn masy (polygon pours) na PCB.
    Odnośnie różnych zagadnień trafiają się ciekawe artykuły, gdzie np. w komorze testują różne warianty PCB i porównują jak rozmieszczenie komponentów, ścieżek, masy itp. wpływa na emisję. Tak samo zdarzają się opracowania, gdzie porównuje się wpływ jakiegoś czynnika, np. kształtu padu, na konkretny parametr, np. spadek napięcia na rezystorze pomiarowym.
    W kwestii płaszczyzn masy nie udało mi się jeszcze znaleźć takiego opracowania, a bardzo mnie to ciekawi.

    1. Pierwsza rzecz. Czy funkcjonalnie siatka/kratka (hatch) różni się od pełnej (solid) płaszczyzny masy? Sam używam pełnych, natomiast mam znajomego, który namiętnie używa kratki na PCB. Z zasłyszanych teorii wynika, że niby kratka ułatwiała kiedyś fizyczne wykonanie płytki, że pełna płaszczyzna niby była trudniejsza do uzyskania. Niby zrozumiałe w termotransferze, ale czy w masowej produkcji rzeczywiście tak było, to nie wiem. Inne różnice to pojemność cieplna oraz impedancja.
    Czy spotkaliście się w nowoczesnych, masowo produkowanych obwodach z siatką/kratką? Lub czy sami znacie konkretne przypadki, gdy jest ona bardziej pożądana od pełnej płaszczyzny?

    2. Czy w obwodach wielowarstwowych, gdzie mamy wewnątrz płaszczyznę masy i zasilania wypełnianie warstw sygnałowych ma sens?
    Przykładowo fragment płyty z Rigola DS1054Z nie ma...
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)
    ... i ma ;)
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)
    W jakim aspekcie dodawanie płaszczyzn masy w wielowarstwówkach pomoże? Bo wiem, że zepsuć to może np. impedancję ścieżek, gdy będzie za blisko. Albo zwiększyć pojemność ścieżki. Wydaje mi się, że z tych powodów w wybranych częściach na wspomnianej płycie Rigola zrezygnowano z masy na warstwie sygnałowej.
    Tutaj chyba pytanie do specjalistów od anten ;) Czy ścieżka nad płaszczyzną masy jest anteną? Czy może płaszczyzna ta ekranuje i "psuje" antenę?

    Sprawa wydaje się oczywista w płytkach dwuwarstwowych, gdzie płaszczyzny masy zmniejszają impedancję doprowadzeń masy do elementów, ekranują, zmniejszają pętle sygnałowe (gdy prąd może wracać płaszczyzną pod ścieżką) itp.

    3. Zszywanie do płaszczyzny masy..
    Ten fragment ma miejscami luźno położone placki (bez przelotek, np. lewy dolny róg), a nie wierzę, że pod spodem nie ma warstwy masy, żeby to w kilku miejscach zszyć ;) W innych miejscach z koleji szyją równo...
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)
    Tutaj też spotkałem różne opinie. Jedni twierdzą, że taki placek, tylko punktowo połączony z masą, sam staje się anteną nadawczo-odbiorczą i należy dziurkować go gdzie się da, niczym na płytkach z modułami RF (via shielding). Inni podchodzą do tego beztrosko i oszczędzają przelotki jakby każda jedna kosztowała fortunę ;)
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)

    Oczywiście najmilej widziane tezy poparte doświadczeniem lub opracowaniami ;) Gdybania dopiero w dalszej kolejności... :D
  • #2 17529037
    krisRaba
    Poziom 31  
    Posty: 1999
    Pomógł: 94
    Ocena: 434
    <cisza> napisał:
    <nic>

    Aha.. ;) Ale gorąca dyskusja się wywiązała :D Hahaha ;)

    Znalazłem jeszcze źródło tych zdjęć Rigola - https://www.flickr.com/photos/eevblog/albums/72157646442125864

    Bardzo ciekawe, jest magiczna granica... Cała "szybko-sygnałówka cyfrowa" nie ma płaszczyzn masy, natomiast pojawia się ona poniżej ADC przy parach różnicowych (analog)...
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)
    ale tylko nad puszkami ekranującymi. Wewnątrz puszki ścieżki lecą już bez...
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)

    Natomiast druga strona płytki jest cała "wylana"
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)

    I teraz bądź tu mądry. Czy strona pierwsza nie musi mieć masy, bo i tak jest pod tylną pokrywą z blachy, czy po prostu nie jest potrzebna?
    Dodatkowa płaszczyzna masy nic dodatkowo nie kosztuje, więc wyeliminowano ją celowo. Zapewne, by nie psuła impedancji i nie zwiększała pojemności na szybkich magistralach cyfrowych.
    Z kolei od frontu nie ma blachy... wizualnie to raczej wolne sygnały typu przełączanie przekaźników AC/DC na wejściach, UART, zasilania itp.

    Swoją drogą ciekawe ile warstw ma ta płyta. Patrząc na frontowe gniazdo USB, to na warstwie TOP leci tylko zasilanie i zabezpieczenie ESD. Na BOTTOM jest tylko gniazdo, nie widać ścieżek sygnałowych. Wynikałoby zatem, że lecą środkiem...
  • #3 17558720
    laskar_pcb

    Poziom 2  
    Posty: 4
    Ocena: 3
    W kwestii kratka czy nie kratka, odpowiem jak to wygląda od strony producenta PCB.
    Preferujemy wypełnienie pełną masą. Przy wypełnianiu kratką powstaje cała masa malutkich pól bez miedzi. Ma to miejsce najczęściej, przy krawędzi wypełnienia lub przy ścieżce przechodzącej przez masę. Przykład na załączonym rysunku.
    Płaszczyzna masy - wylewać, czy nie wylewać? Oto jest pytanie ;)
    W trakcie produkcji płytki z metalizacją takie pola bez miedzi są przykrywane fotopolimerem. Jeśli takie pole jest zbyt małe , taka drobinka fotopolimeru potrafi się oderwać i niekiedy przykleić w innym miejscu. Na przykład na sąsiedniej ścieżce. Mamy wtedy dziurę bez miedzi nie tam gdzie potrzeba.

    W praktyce wszystkie takie pola mniejsze niż 3-4 mils muszą być usuwane.
    Konto firmowe:
    Laskar
    Przejazdowa 31, Pruszków, 05-800 | Strona WWW: laskar.com.pl
  • #4 17624555
    Loker
    Poziom 39  
    Posty: 3368
    Pomógł: 575
    Ocena: 722
    Trochę stary temat ;) ale wypowiem się z punktu widzenia produkcji elektroniki na płytkach z wylaną masą. Jeśli PCB ma po jednej stronie wylaną jednolitą masę i co gorsza płytka jest relatywnie długa (duży stosunek długości do szerokości) to taka płytka ma tendencję do wyginania się w piecu reflow - różne współczynniki rozszerzalności termicznej miedzi i laminatu. Użycie "kratki" pozwala zmniejszyć ten efekt.

    Tak na marginesie - pierwsze zdjęcie z postu #2 - pary różnicowe oblane masą (na dole rysunku). Dla mnie to jakiś koszmar - przecież to zaburzy impedancję linii...
  • #5 17733418
    RometFan;p
    Poziom 26  
    Posty: 874
    Pomógł: 92
    Ocena: 26
    krisRaba napisał:

    Odnośnie różnych zagadnień trafiają się ciekawe artykuły, gdzie np. w komorze testują różne warianty PCB i porównują jak rozmieszczenie komponentów, ścieżek, masy itp. wpływa na emisję.


    Mógłbyś kolego zdradzić gdzie znalazłeś takie artykuły? Sam szukam czegoś takiego, ale jest chyba jeszcze za głęboko w internecie. Temat śledzę, bo też jestem ciekaw odpowiedzi na kilka twoich pytań ;).
  • #6 17733881
    krisRaba
    Poziom 31  
    Posty: 1999
    Pomógł: 94
    Ocena: 434
    Ciężko stwierdzić gdzie poszczególne przydatne informacje się napatoczyły. Często są to jakieś noty aplikacyjne dla driverów, przetwornic itp. gdzie pokazują jak ma być, a czego unikać i dlaczego, czasami trafię na coś przy jakimś niepozornym przykładzie na forum, czasem to jakieś newslettery/artykuły TI, Altium, Analog...

    Generalnie wielokrotnie jest to wiedza, którą ludzie niechętnie się dzielą i trzeba dużo kopać, albo właśnie coś od dużych graczy branżowych, którzy włożyli pieniądze, by publikując coś zareklamować przy okazji produkt.
    Choć może to jeszcze coś innego, tj. że ludzie nie wiedzą do końca czy to poprawne, bo robią na czuja i według szczątkowych informacji, a nie chcą się wygłupić.

    Ten konkretny temat miał trochę lepszy feedback na forum EEVBLOG, kilka osób odezwało się z ciekawymi wnioskami, choć też nie było to 100% pokrycia tematu.
REKLAMA