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电路板为什么不能有悬空的金属 电路板为何不能有悬空金属?

为什么电路板不能有悬空的金属

电路板是电子产品中的重要组成部分,其中金属导电线路承载着信号和功率的传输。然而,经常会听到一些声音警告我们不要让金属悬空或是接地等问题。那么这些问题的本质是什么呢?

1、孔眼设计的限制

电路板上钻孔的过程会在基板上切开许多孔眼,用于钉接和导通。然而,如果一旦有悬空的金属区域被涉及到,当这个区域被切割的时候,就会由于板的厚度下降而出现缺口,这样孔眼周围的金属就失去了接地或封装的联系。这种情况可能会导致晶片上行的干扰噪声被引入电路。

对于高速分立器件的设计而言,这种现象尤为严重。一旦允许金属悬空,它会引入更多的旁路电容和互感,导致信号失真、降低噪声干扰抑制能力和增加电源波动。

2、EMC问题

电磁兼容性(EMC)是指电器设备在设计使用时,能在共存同一环境下互不干扰和不受干扰的能力。因为电源等对话框格线上的电磁波在电子组装中相互干扰,EMC的影响时刻存在。

放置在地面有高频的板子上,未被接地或还有悬空区域的金属部件会被辐射透离,在电压噪声、地电压差引起电流环路的漏电等问题中起到非常不好的作用。

3、接地问题

金属悬空问题还与接地问题有关。在理想的场景中,所有的设备和设施都关联于共同的接地系统,以消除任何电压偏移和噪音源。因此,在电路板设计中,金属区域将被正确接地以消除传播电流的歧义。

当重要的地线没有接地,静电放电时可能会出现电荷积累,导致电气问题。一条好的地线可以减少电荷处于高电位时放电的距离,降低电气击穿的可能性。如果某个地线没有正确接地,它就可以作为天线,用于接收系统外的电磁波。这些电磁波可以干扰电路,产生计时问题,从而使设备失效。

4、温度汇流

铜盘可以用来分散高功率器件的热量,但悬浮的铜盘可能会使电流混乱,导致热点影响整个电路板。当电流通过悬空金属时,可能会产生局部过热的现象。在比较高的电流状态下,这种不匀导热会导致负面影响。

另一方面,电路板就像一个热陆地,发热量和温度分布都不均匀。当导热性更强的金属被人为地放在板子的一个特定位置上,由于导热性的极度差异,悬空部分的温度会远高于其他部分,这样就会导致微电子器件的故障。

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