Y a-t-il des raisons * de ne pas * avoir un plan de masse en cuivre sur un PCB?

Je prends un premier coup à concevoir un PCB à partir de zéro. J'envisage d'utiliser un processus de fabrication d'usinage CNC, et il semble qu'avec ce processus, je voudrais retirer le moins de cuivre possible. Un plan de masse de style cuivre-verser semble être un bon moyen de surmonter cette contrainte.

Mais j'ai remarqué que relativement peu de conceptions de circuits imprimés ont un plan de masse, et même celles qui n'en ont souvent que dans des zones spécifiques de la carte. Pourquoi donc? Y a-t-il des raisons de ne pas avoir un plan de masse en cuivre pour couvrir la plupart des PCB?

Dans le cas où cela est pertinent, le circuit que je conçois est une prise de convertisseur N / A 6 bits. Une première coupe à ma disposition PCB (qui ne comprend pas de plan de masse) est illustrée ci-dessous.

Les avions au sol en général sont presque toujours une bonne chose, mais s'ils sont mal utilisés, ils peuvent en fait nuire à la qualité de votre planche.

Une planche typique comme vous avez ici aurait 1 couche dédiée à être un sol coulé uniquement sans aucune trace sur elle. Cependant, il semble que vous souhaitiez faire couler votre couche supérieure afin de ne pas avoir à retirer tout ce cuivre supplémentaire. Faire une coulée au sol sur une couche avec beaucoup de traces n'est pas vraiment un plan de sol du tout, vous pouvez plutôt le voir comme une trace de sol avec des tailles variables qui courent tout autour de votre planche. Il est difficile de dire si cela nuira réellement à l'intégrité du signal de la conception, mais je peux dire avec certitude qu'il ne fournira pas le même avantage qu'un plan de masse.

En règle générale, lorsque je vois des planches fraisées comme celle-ci, le cuivre sera laissé sans connexion sur les zones inutilisées de la planche. Cela offre l'avantage de savoir que si vous court-circuitez accidentellement une ligne au cuivre inutilisé, vous n'obtenez pas de court-circuit à la terre qui peut tuer certains circuits intégrés. Cela peut également être un inconvénient, car un court-circuit accidentel avec un gros morceau de cuivre inutilisé peut se transformer en une belle antenne et capter du bruit dont vous pourriez avoir du mal à chasser la source.

Je réalise que ma réponse n'est peut-être pas une réponse directe à ce que vous voulez savoir, mais il est très difficile de prédire quelle configuration vous conviendra le mieux. Mais, si c'était ma conception, j'irais de l'avant et laisserais le cuivre supplémentaire sur la carte, mais le laisser déconnecté de tout.

Les inducteurs à noyau d'air ne doivent pas être utilisés avec leur flux passant par un plan de masse; sinon le plan de masse agit comme un transformateur parasite avec un virage court.

J'ai dû faire face à cela dans une mauvaise conception faite par un entrepreneur et ce n'était pas amusant.

Comme l'a dit Kellenjb, les avions au sol et les déversements au sol sont presque toujours une bonne chose.

Jusqu'à présent, je n'ai rencontré que deux situations pour éviter de mettre une coulée de fond ou un plan de masse sur un PCB (dont aucun ne s'applique aux convertisseurs N / A):

• Émetteurs RF, notamment: pas de plan de masse à proximité des "antennes PCB" souvent utilisées pour la RFID. a b c
• Lampes CCFL: "le plan de masse ne doit pas être placé sous ou à proximité du côté flottant haute tension" ( IRS2552D ); "les avions au sol devraient être soulagés d'au moins 1/4" dans la zone de haute tension "- Jim Williams, LTS AN65 (j'imagine que cela est vrai pour d'autres systèmes haute fréquence et haute tension tels que d'autres types de lampes fluorescentes et bobines Tesla)

Un troisième cas possible est celui des capteurs tactiles capacitifs (CapTouch, CapSense, etc.). Certaines personnes mettent des plans de sol sous les capteurs, d'autres découpent le plan de sol sous les capteurs. Pour moi, la voie à suivre est globalement meilleure.

Le plan de masse doit être nettoyé pour les hautes tensions, par exemple. pour répondre aux règles de ligne de fuite et de dégagement pour la sécurité.

Un plan continu d'un côté qui ne correspond pas à une zone de taille similaire de l'autre côté conduit à la déformation de la carte en raison de la tension fournie par le cuivre.

Les morceaux de cuivre non connectés agissent comme des antennes et peuvent augmenter le bruit dans votre circuit. Il est généralement préférable de les éliminer si vous ne pouvez pas les connecter à la terre.