Existem razões * para não * ter um plano de aterramento de cobre em uma PCB?

Estou dando uma primeira facada na criação de uma PCB do zero. Estou pensando em usar um processo de fabricação de usina CNC, e parece que com esse processo eu gostaria de remover o mínimo de cobre possível. Um plano de aterramento do tipo cobre-vazamento parece ser uma boa maneira de lidar com essa restrição.

Mas notei que relativamente poucos projetos de PCB têm um plano de aterramento, e mesmo aqueles que costumam tê-lo apenas em áreas específicas da placa. Por que é que? Existem razões para não ter um plano de aterramento de cobre que cubra a maior parte de um PCB?

Caso seja relevante, o circuito que estou projetando é um plugue conversor D / A de 6 bits. Um primeiro corte no layout da minha PCB (que não inclui um plano de terra) é mostrado abaixo.

Os planos de terra em geral são quase sempre uma coisa boa, mas se usados ​​incorretamente podem prejudicar a qualidade da sua prancha.

Uma placa típica como você tem aqui uma camada dedicada a ser usada apenas sem derramar. No entanto, parece que você está querendo fazer com que a camada superior seja escoada, para que você não precise remover todo o cobre extra. Fazer um despejo de solo em uma camada com muitos traços não é realmente um plano de solo, mas você pode pensar nele como um rastreio de solo com tamanhos variados em toda a sua placa. É difícil dizer se isso realmente prejudicará a integridade do sinal do design, mas posso dizer com certeza que ele não fornecerá o mesmo benefício que um avião terrestre.

Normalmente, quando vejo placas fresadas como essa, o cobre fica desconectado nas áreas não utilizadas da placa. Isso fornece o benefício de saber que, se você acidentalmente liga uma linha ao cobre não utilizado, não fica com um curto-circuito rígido que possa matar alguns ICs. Isso também pode ser negativo, embora o curto-circuito acidental de um grande pedaço de cobre não utilizado possa se transformar em uma boa antena e captar ruídos dos quais você pode ter dificuldade em procurar a fonte.

Sei que minha resposta pode não ser uma resposta direta ao que você deseja saber, mas é muito difícil prever qual configuração será melhor para você. Mas, se fosse o meu design, eu iria em frente e deixaria o cobre extra na placa, mas o deixaria desconectado de tudo.

Os indutores de núcleo de ar não devem ser usados ​​com o fluxo passando através de um plano de terra; caso contrário, o plano de terra atua como um transformador parasita com uma curva curta.

Eu tive que lidar com isso com um design ruim feito por um contratado e não foi divertido.

Como disse Kellenjb, os planos de terra e os derramamentos de terra são quase sempre uma coisa boa.

Até agora, só encontrei duas situações para evitar colocar um derramamento de terra ou um plano de terra em uma PCB (nenhuma das quais se aplica aos conversores D / A):

• Transmissores de RF, em particular: nenhum plano de aterramento próximo às "antenas PCB" frequentemente usadas para RFID. a b c
• Lâmpadas CCFL: "o plano de aterramento não deve ser colocado embaixo ou perto do lado flutuante de alta tensão" ( IRS2552D ); "aviões de terra ... devem ser aliviados em pelo menos 1/4" na área de alta tensão "- Jim Williams, LTS AN65 (imagino que isso seja verdade para outros sistemas de alta frequência e alta tensão, como outros tipos de lâmpadas fluorescentes e bobinas de Tesla)

Um terceiro caso possível é de sensores de toque capacitivos (CapTouch, CapSense, etc.). Algumas pessoas colocam planos de terra sob os sensores, outras cortam o plano de terra sob os sensores. Não está claro para mim qual caminho é melhor no geral.

O plano de aterramento precisa ser limpo para altas tensões, por exemplo. para atender às regras de fluência e desembaraço de segurança.

O plano contínuo de um lado que não corresponde a uma área de tamanho semelhante do outro lado leva à deformação da placa devido à tensão fornecida pelo cobre.

Pedaços de cobre não conectados atuam como antenas e podem aumentar o ruído em seu circuito. Geralmente, é melhor eliminá-los se não conseguir conectá-los ao terra.