Se forem um designer de PCB, provavelmente ouviram engenheiros sénior a falar de "cobre isolado" ou "cobre morto"." Estes dois termos referem-se à mesma coisa " vestígios de cobre no PCB que estão " desconectados "." Podem parecer insignificantes, mas se não forem tratadas adequadamente, podem causar o colapso do desempenho de toda a placa, ou mesmo levar à falha do produto!Vamos explicar os perigos do cobre isolado e como resolver o problema em termos simples, para que até os iniciantes possam compreendê-lo facilmente!

Primeiro, vamos entender: O que é o "cobre isolado"?

Simplificando, cobre isolado é traço de cobre na PCB que é "isolado" ¢ não tem uma propriedade elétrica definida e não está conectado a qualquer rede de circuito (como GND ou VCC),como um "órfão" na placa de circuito.

Este cobre isolado não foi projetado intencionalmente; é principalmente um "acidente" que ocorre após o derramamento de cobre: ou os componentes no PCB estão muito densos, ou o roteamento é muito complexo,evitar que o cobre cubra completamente a áreaNão pense que este é um problema menor, seu poder destrutivo é muito mais sério do que você imagina!

Os 6 principais perigos do cobre isolado, que afetam diretamente a confiabilidade do produto

Muitos iniciantes pensam: "É apenas um pequeno pedaço de cobre, não há necessidade de se preocupar", mas em projetos reais, o cobre isolado não tratado pode causar uma série de problemas,mesmo tornando inúteis todos os esforços anteriores:

• Efeito da antena

O cobre isolado age como uma antena oculta, recebendo e irradiando ativamente ondas eletromagnéticas.levando ao sinal de transmissão e aumento do ruído, tornando a transmissão do sinal uma bagunça caótica;

• Propagação do ruído

Os sinais sensíveis próximos (como sinais PWM e linhas de relógio) são facilmente interferidos, resultando em agitação e distorção do sinal.que afetem a funcionalidade do produto em última instância;

• Acoplamento de capacidade distribuída

O cobre isolado e os fios adjacentes formam "condensadores invisíveis", que não só acoplam o ruído, mas também alteram as características de impedância do sinal,um "golpe fatal" à transmissão de sinal de alta velocidade;

• Riscos da gestão térmica

Quando passam grandes correntes, a área de cobre isolada experimenta dissipação de calor desigual, e o aumento da resistência local leva facilmente ao superaquecimento,acelerar o envelhecimento do circuito e encurtar a vida útil do produto;

• Risco de deformação de PCB

Durante a solda (como a solda por ondas), grandes áreas de cobre isolado expandem-se de forma desigual devido ao calor, o que leva à deformação e deslaminagem do PCB, tornando a placa inutilizável;

• Redução da confiabilidade do processo

Durante os processos de gravação e revestimento, as áreas de cobre isoladas são propensas ao descolamento da folha de cobre devido à concentração de tensão, afetando a estabilidade a longo prazo do produto.

Dicas práticas: 2 métodos para lidar com o cobre isolado, fáceis para iniciantes

Visto que o cobre isolado representa perigos tão significativos, como deve ser tratado?

Método 1: atribuir ao cobre isolado um "sistema de suporte"
Este é o método mais comum. A ideia central é fazer o cobre isolado "parte do grupo". Geralmente, o cobre isolado é atribuído à rede GND (terra).adicionar vias GND ao cobre isolado, ligando-a à camada de cobre subjacente do GND.

Nota: O pré-requisito é que a camada de cobre subjacente tenha o atributo GND; caso contrário, isso levará a novos problemas elétricos!

Método 2: Prevenção a partir da fonte ️ Adição de uma zona de exclusão para o derramamento de cobre
Se você quiser evitar o cobre isolado completamente, você pode "configurar defesas" com antecedência.antes de derramar cobre, primeiro desenhe as zonas onde é proibido o derramamento de cobre, o que impede a produção de cobre nessas zonas, evitando assim o isolamento do cobre da fonte.

Etapas de operação: 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.

Por fim, um lembrete:

O tratamento de cobre isolado pode parecer um "detalhe menor" no projeto de PCB, mas está diretamente relacionado ao desempenho elétrico, estabilidade e vida útil do produto.Quer seja um iniciante ou um engenheiro sênior, deve desenvolver o hábito de verificar e abordar o cobre isolado ao projetar PCBs para evitar erros dispendiosos.