Pourquoi certains PCB ont-ils des périmètres plaqués exposés?

J'ai vu un certain nombre de PCB, en grande partie des cartes haute vitesse et RF, qui ont exposé du cuivre, soit sur le périmètre de la carte entière, soit dans diverses sections, souvent avec des vias de couture.

Je n'ai jamais complètement compris le but de ces derniers. Certaines explications que j'ai entendues les ont appelés "Anneaux ESD" utilisés pour manipuler la carte, mais cela a moins de sens pour moi quand il y a beaucoup de périmètres individuels, en particulier ceux plus internes comme dans l'image ci-dessous. S'agit-il uniquement du plan de masse supérieur exposé? Si oui, quel est l'intérêt de l'exposer? Je ne vois pas en quoi cela ferait une différence du point de vue EMI, que les coulées de terrain soient exposées ou non.

J'ai également entendu, et j'accepte plus ou moins que, pour un anneau de ce type à périmètre extérieur, il est souvent connecté à GND, puis utilisé pour se connecter via le matériel de montage à un boîtier.

Merci!

Ils sont appelés via des clôtures, ils sont placés à l'extérieur de la carte pour "clôturer en RF", ils le font en créant une barrière plus petite que la longueur d'onde qui doit être blindée. Aux très hautes fréquences, la zone entre les plans peut fonctionner comme un guide d'onde / antenne et les hautes fréquences peuvent se déplacer entre les plans et hors du bord du PCB.

En plus de cela, les plans sur la couche supérieure peuvent être plaqués pour accepter des joints / blindages EMI.

Source: https://sc01.alicdn.com/kf/HTB1uZSNRXXXXXahXpXXq6xXFXXXd/Photo-chemical-etching-RFI-EMI-shielding-box.jpg

S'agit-il uniquement du plan de masse supérieur exposé? Si oui, quel est l'intérêt de l'exposer?

Les vias se connectent très probablement au plan de masse et à la trace / plan sur la couche supérieure, mais cela n'est pas obligatoire. Le point de l'exposer est de le rendre conducteur et continu. La couche est ensuite plaquée avec une finition de surface qui est un métal à faible impédance / résistance comme ENIG (avec de l'or). Cela permet de court-circuiter les courants haute fréquence au plan de masse avec un joint EMI (mousse conductrice ou treillis métallique déformable) et de retourner à la source. Sans la couche conductrice sur le dessus du PCB, les RF pourraient potentiellement fuir sous le blindage RF.

De nombreuses puces génèrent des RF sur la carte illustrée ci-dessus, pour éviter les diaphonie et les fuites, le bouclier EMI empêche les RF de se déplacer vers d'autres zones de la conception, ou à l'extérieur de la carte (des entités comme la FCC réglementent la quantité de dispositifs qui peuvent rayonner radiofréquences). C'est pourquoi le blindage partitionne également différentes sections de la conception du PCB.

Voici la charge de distance pour via l'escrime, si vous vouliez voir quelles fréquences ils essayaient de protéger sur la carte ci-dessus, vous pourriez mesurer entre les vias pour trouver la fréquence de coupure.

Source: https://www.edn.com/Pdf/ViewPdf?contentItemId=4406491

Il y aura un blindage ajouté par le haut et fixé au PCB par des vis (donc les trous).
Le blindage protégera non seulement le circuit du monde extérieur mais également les sous-circuits les uns des autres.

Voici un exemple d'un tel blindage: image de http://tennvac.com/custom-shielding-solutions

Réponse: Les trous de montage sont une zone de contact claire pour un contact tressé avec un couvercle.

https://images.app.goo.gl/usAPvRQmVPCfHtQu9

Vous n'en trouverez pas en ligne car ce sont tous des modèles personnalisés. Ce qui précède n'est qu'une simple forme rectangulaire.

Lorsque vous mélangez des vitesses logiques et des fréquences RF qui se chevauchent ici dans cette conception jusqu'à une plage de 6 GHz pour ces types, vous avez besoin d'une bonne mise à la terre commune avec de nombreuses couches tout en isolant les courants d'impulsion logique de la traversée des terres RF.

$\lambda/20$

La surface est probablement en cuivre plaqué or par immersion dans des couches enterrées pour réduire l'oxydation et empêcher le placage au niveau de la soudure d'épaisseur irrégulière qui affecte l'impédance des lignes de transmission.

Vous ne verrez pas de microvias pour tous les éléments RF linéaires car leur plan de masse est isolé du plan de masse logique. et ils ne sont connectés qu'à proximité des ports RF. Cela minimise la diaphonie des courants de terre conduits et rayonnants entre la logique et la RF.

La large frontière autour de chaque zone ressemble à la frontière américano-mexicaine. Il absorbe les champs de rayonnement parasites, réduit la diaphonie, mais il n'arrête pas la migration des champs de courant ou de tension tous ensemble. Il est coplanaire après tout et le couplage parasite est toujours réduit avec une piste au sol entre les deux. Mais le côté numérique est également analogique avec la gigue de bord et les processus internes qui sont toujours sensibles à la diaphonie du module adjacent.

Il est courant que les boucliers Faraday soient soudés sur le dessus lorsque cela est nécessaire pour réduire davantage la diaphonie en utilisant la refusion.

Si vous avez vu un certain nombre de ces planches sans boucliers, elles ont fait un très bon design de mise en page. Nortel et d'autres ont également réalisé certaines de ces conceptions sans boucliers jusqu'à 1 Gbit / s avec des microrubans différentiels très équilibrés (également en faillite). J'ai quelques conceptions pré-Y2K que nous avons faites pour la bande ISM 1 GHz pour le marché AMR avec des boîtiers en laiton étamés en interne gravés par des magasins de PCB locaux.

Malheureusement, cette entreprise a fait faillite. Il avait plus de 130 brevets et de nombreuses racines comme les micro-ondes HP et une douzaine d'autres tous experts en technologie sans fil mobile. Intel a acheté tous les brevets.