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PCB板上為什么不能留孤銅?

硬件攻城獅 ? 來源:航科電子可靠性 ? 作者:航科電子可靠性 ? 2022-12-20 12:01 ? 次閱讀

孤銅指的是啥都不接四六不靠的獨立銅皮,諸多設計規范上是不允許有這個東西的。根本原因就是兩個知識點,一是分布電容耦合串擾;二是地電容特性。

XY兩條導線是金屬,線間是空氣和PCB的板材等絕緣介質,這構成了分布電容特性,而電容的計算公式:

609572f2-8017-11ed-8abf-dac502259ad0.jpg

d是線間距

當沒有孤銅時,XY線間距比較長,C比較小,容抗1/wc比較大,XY之間的波動信號耦合效果比較差,畢竟任何電荷總是優先走低阻抗路徑,容抗大了就不容易走,線間串擾較輕。

而當有孤銅時,X-孤銅之間,孤銅-Y之間,間距變小了很多,上下兩個分布電容變得很大,1/wc變得很小了,這塊孤銅弄得跟夏威夷之于USA的戰略意義一樣,一個優良的二傳手就把干擾耦合到另一邊的導線上來了。

60a89cce-8017-11ed-8abf-dac502259ad0.jpg

還有一個處理方法,如果把孤銅接了地(PE 或Gnd),一切就又會好起來了,諸位看官或不會覺得接不接地,其分布電容特性其實沒有變化的呢?確實是的,分布電容雖仍在,但接地的銅皮與地一起,等于構成了一個大的儲能地電容。電容的另一個計算公式

60c0fc38-8017-11ed-8abf-dac502259ad0.jpg

當地電容C足夠大的話,即便ΔQ有較大的變化,ΔU也趨近于0V。假設X是干擾源,干擾通過分布電容耦合到接地的銅皮上去后,銅皮的電位也不會隨著干擾波動有什么大的改變,趨近于平靜的電位,一個電位平靜的銅皮再跟Y之間,無論有多大的分布電容,會有什么耦合嗎還?

核心兩個點:

沒有孤銅,線間距大分布電容小,線間不易耦合,孤銅充當了干擾傳播的二傳手;

接地的銅皮的地電容特性將干擾吸收。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:PCB板上為什么不能留孤銅?

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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