Se siete progettisti di PCB, probabilmente avete sentito gli ingegneri senior parlare di "rame isolato" o "rame morto".Questi due termini si riferiscono alla stessa cosa: tracce di rame sul PCB che non sono collegate tra loro.." Possono sembrare insignificanti, ma se non trattate correttamente, possono causare il crollo delle prestazioni dell'intera scheda, o addirittura portare al fallimento del prodotto!spiegheremo i pericoli del rame isolato e come risolvere il problema in termini semplici, così anche i principianti possono capirlo facilmente!

Prima di tutto, chiediamoci: cos'è il "coperro isolato"?

In parole povere, il rame isolato è una traccia di rame sul PCB che è "isolato" - non ha una proprietà elettrica definita e non è collegato a nessuna rete di circuiti (come GND o VCC),come un "orfano" sulla scheda dei circuiti.

Questo rame isolato non è stato progettato intenzionalmente; è per lo più un "incidente" che si verifica dopo la versatura del rame: o i componenti sul PCB sono troppo densamente imballati, o il routing è troppo complesso,che impedisce al rame di coprire completamente la superficieNon pensate che questo sia un problema minore; il suo potere distruttivo è molto più grave di quanto immaginiate!

Attenzione: i 6 maggiori pericoli del rame isolato, che influenzano direttamente l'affidabilità del prodotto

Molti principianti pensano: "È solo un piccolo pezzo di rame, non c'è bisogno di preoccuparsi", ma nei progetti reali, il rame isolato non trattato può causare una serie di problemi,rendendo inutili tutti i precedenti sforzi:

• Effetto antenna

Il rame isolato agisce come un'antenna nascosta, ricevendo e irradiando attivamente le onde elettromagnetiche.che porta a segnale crosstalk e aumento del rumore, rendendo la trasmissione del segnale un disordine caotico;

• Propagazione del rumore

I segnali sensibili nelle vicinanze (come i segnali PWM e le linee dell'orologio) sono facilmente interferiti, con conseguente agitazione e distorsione del segnale,che in ultima analisi influenzano la funzionalità del prodotto;

• Accoppiamento di capacità distribuita

Il rame isolato e i fili adiacenti formano "condensatori invisibili", che non solo coprono il rumore, ma modificano anche le caratteristiche di impedenza del segnale,un "colpo fatale" alla trasmissione del segnale ad alta velocità;

• Rischi della gestione termica

Quando passano grandi correnti, l'area di rame isolata sperimenta una dissipazione termica irregolare e una maggiore resistenza locale porta facilmente a un surriscaldamento.accelerazione dell'invecchiamento del circuito e riduzione della durata del prodotto;

• Rischio di deformazione del PCB

Durante la saldatura (come la saldatura a onde), grandi aree di rame isolato si espandono in modo irregolare a causa del calore, causando deformazione e delaminazione del PCB, rendendo la scheda inutilizzabile;

• Riduzione dell'affidabilità dei processi

Durante i processi di incisione e rivestimento, le aree isolate di rame sono soggette al distacco della lamina di rame a causa della concentrazione di stress, che influisce sulla stabilità a lungo termine del prodotto.

Suggerimenti pratici: 2 metodi per gestire il rame isolato, facili per i principianti

Dato che il rame isolato presenta rischi così significativi, come si deve trattarlo?

Metodo 1: assegnare un "sistema di supporto" al rame isolato
Questo è il metodo più comune. L'idea principale è quella di rendere il rame isolato "parte del gruppo".Aggiungere le vie GND al rame isolato, collegandolo allo strato di rame GND sottostante.

Nota: il prerequisito è che lo strato di rame sottostante debba avere l'attributo GND; altrimenti, porterà a nuovi problemi elettrici!

Metodo 2: Prevenzione dalla fonte
Se volete evitare del tutto il rame isolato, potete "impostare le difese" in anticipo.prima di versare il rame, disegnare le zone in cui è vietato il versamento di rame, impedendo così la produzione di rame in queste zone, evitando così l'isolamento del rame dalla fonte.

Passi di funzionamento: Open Altium Designer software → Click "Place" at the top → Select "Keepout" → Draw the area where copper pouring needs to be prohibited → Then perform the copper pouring operation to obtain a complete copper pour without isolated copper.

Infine, un promemoria:

Il trattamento del rame isolato può sembrare un "minore dettaglio" nella progettazione del PCB, ma è direttamente correlato alle prestazioni elettriche, alla stabilità e alla durata del prodotto.Che tu sia un principiante o un ingegnere senior, è necessario sviluppare l'abitudine di controllare e affrontare il rame isolato durante la progettazione dei PCB per evitare errori costosi.