Si vous êtes un concepteur de circuits imprimés, vous avez probablement entendu des ingénieurs de haut niveau parler de " cuivre isolé " ou de " cuivre mort ".Ces deux termes font référence à la même chose: traces de cuivre sur le PCB qui sont "déconnectées"Ils peuvent sembler insignifiants, mais s'ils ne sont pas traités correctement, ils peuvent entraîner l'effondrement de l'ensemble des performances de la carte, ou même conduire à l'échec du produit!Nous allons expliquer les dangers du cuivre isolé et comment résoudre le problème en termes simples, même les débutants peuvent le comprendre facilement!

Tout d'abord, comprenons ce qu'est le " cuivre isolé ".

En termes simples, le cuivre isolé est une trace de cuivre sur le PCB qui est "isolé" - il n'a pas de propriété électrique définie et n'est connecté à aucun réseau de circuit (comme GND ou VCC),comme un "orphelin" sur le circuit imprimé.

Ce cuivre isolé n'est pas conçu intentionnellement; c'est surtout un "accident" qui se produit après la coulée du cuivre: soit les composants sur le PCB sont trop densément emballés, soit le routage est trop complexe,empêchant le cuivre de couvrir complètement la zoneNe pensez pas que c'est un problème mineur, son pouvoir destructeur est bien plus grave que vous ne l'imaginez!

Les 6 principaux dangers du cuivre isolé, qui affectent directement la fiabilité du produit

Beaucoup de débutants pensent, "C'est juste un petit morceau de cuivre, pas besoin de s'inquiéter", mais dans les projets réels, le cuivre isolé non traité peut causer une série de problèmes,même rendre inutiles tous les efforts antérieurs:

• Effets de l'antenne

Le cuivre isolé agit comme une antenne cachée, recevant et émettant activement des ondes électromagnétiques.entraînant une interférence du signal et une augmentation du bruit, rendant la transmission de signal un désordre chaotique;

• Propagation du bruit

Les signaux sensibles à proximité (tels que les signaux PWM et les lignes d'horloge) sont facilement interférés, ce qui entraîne une agitation et une distorsion du signal.affectant en fin de compte la fonctionnalité du produit;

• Accouplement par capacité distribuée

Le cuivre isolé et les fils adjacents forment des "condensateurs invisibles", qui non seulement coupent le bruit, mais modifient également les caractéristiques d'impédance du signal,un "coup mortel" à la transmission de signaux à grande vitesse;

• Risques liés à la gestion thermique

Lorsque de grands courants passent à travers, la zone de cuivre isolée subit une dissipation de chaleur inégale, et une résistance locale accrue conduit facilement à une surchauffe,accélérer le vieillissement du circuit et raccourcir la durée de vie du produit;

• Risque de déformation des PCB

Pendant le soudage (comme le soudage par ondes), de grandes surfaces de cuivre isolé s'étendent de manière inégale en raison de la chaleur, ce qui entraîne une déformation et une délamination des PCB, rendant la carte inutilisable;

• Réduction de la fiabilité du processus

Au cours des procédés de gravure et de placage, les zones isolées de cuivre sont sujettes au détachement de la feuille de cuivre en raison de la concentration de contraintes, ce qui affecte la stabilité à long terme du produit.

Conseils pratiques: 2 méthodes pour manipuler le cuivre isolé, faciles pour les débutants

Étant donné que le cuivre isolé présente de tels dangers, comment le traiter? Voici deux méthodes les plus couramment utilisées et les plus fiables.

Méthode 1: attribuer un "système de soutien" au cuivre isolé
L'idée de base est de faire du cuivre isolé " une partie du groupe ". Généralement, le cuivre isolé est affecté au réseau GND (terrain).ajouter des voies GND au cuivre isolé, le reliant à la couche de cuivre GND sous-jacente.

Note: La condition préalable est que la couche de cuivre sous-jacente ait l'attribut GND; sinon, cela entraînera de nouveaux problèmes électriques!

Méthode 2: Prévention à la source Ajout d'une zone d'exclusion pour le déversement de cuivre
Si vous voulez éviter complètement le cuivre isolé, vous pouvez "configurer des défenses" à l'avance.avant la coulée du cuivre, d'abord dessiner les zones où la coulée du cuivre est interdite. Ceci empêche la production de cuivre dans ces zones, évitant ainsi l'isolement du cuivre de la source.

Étapes de fonctionnement: 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.

Pour finir, un rappel:

Le traitement du cuivre isolé peut sembler un "détail mineur" dans la conception des PCB, mais il est directement lié aux performances électriques, à la stabilité et à la durée de vie du produit.Que vous soyez un débutant ou un ingénieur senior, vous devez développer l'habitude de vérifier et de traiter le cuivre isolé lors de la conception des PCB afin d'éviter des erreurs coûteuses.