Mengapa beberapa PCB telah mengekspos perimeter berlapis?

Saya telah melihat sejumlah PCB, sebagian besar papan RF dan kecepatan tinggi, yang telah mengekspos tembaga, baik di perimeter seluruh papan, atau di berbagai bagian, sering kali dengan vias penjahitan.

Saya tidak pernah sepenuhnya memahami tujuan dari semua ini. Beberapa penjelasan yang saya dengar menyebutnya "ESD Rings" digunakan untuk menangani papan, tetapi itu kurang masuk akal bagi saya ketika ada banyak perimeter individu, khususnya yang lebih dalam, seperti pada gambar di bawah ini. Apakah ini hanya bidang tanah atas yang terbuka? Jika demikian, apa gunanya mengungkapnya? Saya tidak melihat bagaimana hal itu akan membuat perbedaan dari perspektif EMI apakah kata tuangkan tanah terbuka atau tidak.

Saya juga pernah mendengar, dan kurang lebih menerima bahwa untuk cincin perimeter luar jenis ini, sering terhubung ke GND dan kemudian digunakan untuk menghubungkan melalui pemasangan perangkat keras ke selungkup.

Terima kasih!

Mereka dipanggil melalui pagar, mereka ditempatkan di luar papan untuk "pagar di RF", mereka melakukan ini dengan menciptakan penghalang yang lebih kecil dari panjang gelombang yang perlu dilindungi. Pada frekuensi yang sangat tinggi, area antara pesawat dapat berfungsi sebagai pandu gelombang / antena dan frekuensi tinggi dapat bergerak di antara pesawat dan keluar dari tepi PCB.

Selain itu, pesawat pada lapisan atas dapat dilapisi untuk menerima EMI gasket / perisai.

Sumber: https://sc01.alicdn.com/kf/HTB1uZSNRXXXXXahXpXXq6xXFXXXd/Photo-chemical-etching-RFI-EMI-shielding-box.jpg

Apakah ini hanya bidang tanah atas yang terbuka? Jika demikian, apa gunanya mengungkapnya?

The vias kemungkinan besar terhubung ke bidang tanah dan jejak / bidang pada lapisan atas, tetapi tidak harus. Inti dari mengeksposnya adalah membuatnya konduktif dan berkelanjutan. Lapisan kemudian dilapisi dengan permukaan akhir yang logam impedansi / resistansi rendah seperti ENIG (dengan emas). Hal ini memungkinkan arus frekuensi tinggi disingkat ke bidang tanah dengan gasket EMI (busa konduktif atau mesh logam yang cacat) dan kembali ke sumbernya. Tanpa lapisan konduktif di bagian atas PCB, RF berpotensi bocor di bawah perisai RF.

Banyak chip yang menghasilkan RF di papan seperti pada gambar di atas, untuk mencegah cross talk dan kebocoran, pelindung EMI mencegah RF dari pindah ke area desain lain, atau di luar papan (entitas seperti FCC mengatur berapa banyak perangkat yang dapat memancarkan radiasi frekuensi radio). Inilah sebabnya pelindung ini juga membuat partisi bagian-bagian berbeda dari desain PCB.

Berikut adalah biaya jarak untuk pagar, jika Anda ingin melihat frekuensi apa yang mereka coba lindungi pada papan di atas, Anda dapat mengukur antara vias untuk menemukan frekuensi cutoff.

Sumber: https://www.edn.com/Pdf/ViewPdf?contentItemId=4406491

Akan ada perisai yang ditambahkan dari atas dan melekat pada PCB dengan sekrup (karena itu lubang).
Perisai tidak hanya akan melindungi sirkuit dari dunia luar tetapi juga sub-sirkuit dari satu sama lain.

Berikut adalah contoh dari perisai seperti itu:
gambar dari http://tennvac.com/custom-shielding-solutions

Jawab: Lubang pemasangan adalah bidang kontak yang jelas untuk kontak yang dikepang ke penutup.

https://images.app.goo.gl/usAPvRQmVPCfHtQu9

Anda tidak akan menemukan online karena ini semua desain khusus. Di atas hanyalah bentuk persegi panjang sederhana.

Ketika Anda mencampur kecepatan logika dan frekuensi RF yang keduanya tumpang tindih di sini dalam desain ini hingga rentang 6 GHz untuk jenis ini, Anda memerlukan landasan bersama yang baik dengan banyak lapisan namun mengisolasi arus impuls logika untuk melakukan melalui RF ground.

Jadi, Anda akan melihat microvias setiap $\lambda/20$ untuk frekuensi minat tertinggi, untuk mengurangi area penampang loop dari lonjakan arus logika ini (FET CMOS memiliki kapasitansi saat diaktifkan).

Permukaan ini kemungkinan perendaman tembaga berlapis emas untuk mengubur lapisan untuk mengurangi oksidasi dan mencegah pelapisan tingkat solder ketebalan tidak teratur yang mempengaruhi impedansi saluran transmisi.

Anda tidak akan melihat mikrovias untuk semua barang RF linear karena bidang tanahnya diisolasi dari bidang logika tanah. dan mereka hanya terhubung di dekat port RF. Ini meminimalkan crosstalk yang dilakukan dan memancarkan arus tanah antara logika dan RF.

Batas luas di sekitar setiap zona seperti perbatasan Meksiko-AS. Ia menenggelamkan medan radiasi yang menyimpang, mengurangi crosstalk, tetapi tidak menghentikan migrasi medan arus atau tegangan semuanya. Lagipula itu adalah coplanar dan kopling liar selalu dikurangi dengan track ground di antaranya. Namun sisi digitalnya juga analog dengan edge jitter dan proses internal yang masih sensitif terhadap crosstalk modul yang berdekatan.

Adalah umum untuk perisai Faraday disolder di atas bila diperlukan untuk mengurangi crosstalk lebih lanjut menggunakan reflow.

Jika Anda telah melihat sejumlah papan ini tanpa perisai, maka mereka melakukan desain tata letak yang sangat sangat bagus. Nortel dan lainnya juga melakukan beberapa desain ini tanpa perisai hingga 1 Gbit / s dengan microstrips diferensial yang sangat seimbang (juga bangkrut). Saya memiliki beberapa desain pra-Y2K yang kami lakukan untuk pita ISM 1 GHz untuk pasar AMR dengan kotak kuningan berlapis timah yang diukir oleh toko PCB lokal.

Sayangnya, perusahaan ini bangkrut. Itu memiliki lebih dari 130 paten dan banyak akar seperti HP microwave dan selusin lainnya semua ahli dalam teknologi nirkabel seluler. Intel membeli semua paten.