Sollte ich die Durchkontaktierungen des Entkopplungskondensators von Erdfüllungen isoliert halten?

Ich beende ein PCB-Layout, das einen 6,5-GHz-Ultra-Breitband-Transceiver mit einer Chip-Antenne, einen ARM-Controller mit 72 MHz und einem 12-MHz-Quarz, einen 16-MHz-SPI-Bus mit 3 Peripheriekomponenten, USB-Kommunikation und einen enthält Abwärtswandler.

Der Umgang mit EMI und Entkopplungsüberlegungen war eine echte Lernerfahrung :) Ich habe gute Entwurfspraktiken angewendet, so wie ich sie verstehe. Ich habe nur noch eine Frage, bevor ich diesen Entwurf versende.

Ich setze im Allgemeinen Entkopplungskappen so ein (dies ist eine 0402-Kappe):

entkoppeln

Die Durchkontaktierungen gehen zu internen Boden- und Kraftflugzeugen.

Für eine zusätzliche Abschirmung möchte ich die oberen und unteren Schichten der (4-lagigen) Leiterplatte selektiv überfluten und an die Grundebene nähen. Ich hatte nicht vor, diese Füllung mit den Pads der Entkopplungskappen zu verbinden.

Meine Frage: Soll ich zulassen, dass sich die Thermik mit den Durchkontaktierungen verbindet, obwohl die Entkopplung bereits ausreichend sein sollte? Oder ist es vorzuziehen, sie isoliert zu halten? Hier ist ein Beispiel für das Verbinden der Durchkontaktierungen mit der oberen Füllung:

entkoppeln2

Vielen Dank!

pcb-design decoupling-capacitor decoupling

— Bitsmack
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Nur neugierig, in welchem Programm ist das gemacht? Es sieht wirklich gut aus, fast wie Altium Designer.

— Funkyguy

@ ShannonStrutz Es ist die aktuelle Version (16.6) von Cadence (OrCAD) PCB Editor. Ich lerne immer noch einige der Grundlagen. Es ist eine leistungsstarke Software, aber überraschend nicht intuitiv :)

— bitsmack

Whoa! Ich wusste nicht, dass sie eine kostenlose Version anbieten. Dies steht auf der Liste der Dinge, die gelernt werden müssen.

— Funkyguy

@ShannonStrutz Ich weiß nichts über die kostenlose Version; Mein Unternehmen verfügt über die Basislizenz, die OrCAD Capture und PCB Editor umfasst. Aber wenn sie eine haben, dann sage ich, mach mit! Es ist ein gutes Programm zu wissen :) Scheint in der Industrie ziemlich beliebt. Ich warne Sie, es hat eine sehr steile Lernkurve. Ich empfehle das Buch Complete PCB Design Using OrCAD Capture und PCB Editor von Kraig Mitzner. Es war von unschätzbarem Wert.

— Bitsmack

Würde die Verwendung von selektivem Fluten die Abschirmung wirklich verbessern? Ich meine, die Feldlinien verlaufen sowieso durch die innere GND-Schicht, nicht wahr? Ich frage mich, ob es für die meisten Designs als gute Praxis angesehen wird.

— Rev1.0

Antworten:

Ich nehme an, es hängt davon ab, wofür Sie die selektive Füllung verwenden möchten. Soll es nur eine Abschirmung sein? Wird es groß genug sein, um als eigene Grundebene betrachtet zu werden?

Im ersteren Fall würde ich mit "Nein" raten, aber im letzteren Fall sicher. Die Wahrheit ist, dass es sowieso keine Rolle spielt, besonders wenn die Nähte gut gemacht sind.

Eine Sache, die ein Problem verursachen kann, ist die Nähe der Durchkontaktierungen zu den Komponenten-Pads. Für einige Monteure ist dies vermutlich kein Problem, aber der von mir verwendete möchte 10 Meilen (10 Tausendstel Zoll) zwischen der Kante des Pads und der Durchkontaktierung sehen. Dies hilft bei Lötbarkeits- und Lötdiebstahlproblemen.

Wenn Sie sich wirklich über die EMI Gedanken machen, können Sie X2Y-Kondensatoren zur Umgehung verwenden und deren Layout-Richtlinien befolgen (6 Durchkontaktierungen pro Komponente).

http://www.johansondielectrics.com/x2y-products.html

— Daniel
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Ich stimme dem Via-Abstand zu. Die minimalen Ringgrößen sind normalerweise so eingestellt, dass das Loch aufgrund einer Fehlregistrierung um etwa 25% aus dem Pad herausbrechen kann. In diesem Fall könnte das Loch praktisch in der Mitte des SMT-Pads enden.

— Das Photon

Diese Vier-Pad-X2Y-Kondensatoren waren mir nicht bekannt. Klingt interessant, ist aber auch eine Marketing-Sache. Hat jemand praktische Erfahrungen damit? Sind sie wirklich eine solche Verbesserung gegenüber herkömmlicher Entkopplung / Filterung mit MLCC?

— Rev1.0

Ich habe sie in einem Design unter einem Cyclone IV-FPGA in einem engen 4-Schicht-Layout verwendet. Die Spezifikationen charakterisieren es mit einer viel niedrigeren Selbstinduktivitätszahl, die die Entkopplungsleistung verbessert. Ich habe nicht die Werkzeuge, um dieses Verhalten zu überprüfen, aber ich habe auch keinen Grund, daran zu zweifeln.

— Daniel

Selbst wenn Sie Ihre oberste Schicht selten überfluten, funktioniert sie als Grundebene. Es wird viele Lücken geben.

Wenn Sie also davon ausgehen, dass Ihre Masseebene Schicht 2 ist, stellen Sie über eine Durchkontaktierung (oder zwei!) Eine gute Verbindung (= Verbindung mit niedriger Induktivität) her.

Warum sollten Sie nicht in Betracht ziehen, jedem Entkopplungskondensator-Pad ein weiteres Via hinzuzufügen und seine Verbindung zu erweitern?

— Jesus Castane
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