By John Burkhert Jr
大多數的多層電路板中，至少有一層或者多層為接地平面，附加的接地層意味著額外的產品功能。這些多功能板一般都是數位類比混合電路，這是現代產品規格的自然規律。
問題是如果放任自流，類比和數位則不能很好地工作起來。電路板上，數位類比並存的科學擺放方法是將兩者用大塊空間隔離開來。但是當下產品的封裝面積越來越小：工作站變成了筆記型電腦，接著變成了平板電腦，又縮小到手機，然後是手錶…下一個產品會是衣服紐扣嗎？在每個節點，頻譜管理和散熱團隊都面臨著更大的挑戰。
全接地平面
在接地平面上，銅的形狀與電路板的形狀相同，但是其周邊比電路板縮小一到兩百分之一英寸。計算不良輻射的人有一個規則用以控制這些雜散輻射—— 3H 規則。3H 代表從訊號層到最近的參考接地平面 Z 軸的高度或電介質厚度的三倍，該變數用作阻抗控制線與佈線層上的其他銅特徵之間的間隙。
例如，如果疊層使用 5mils 的介電質厚度，那麼兩者之間的間隙規則為 15mils。3H 規則也可以應用於電源平面層上的鋪銅內縮的值，這是對所有銅層的強制回撤的補充；如果地平面從邊緣偏移 20mils 且介電材料是相同的 5mils，那麼從板邊緣到內層平面或訊號走線的邊緣，我們總共需要 20+（3x5），即 35mils。
圖片：為了抑制 EMI 較厚的層面需要更多的銅邊，
3mils（.076mm）介電質需要在電源層上額外增加 15mils 的去銅邊界
這使得印刷電路板的外邊緣只有地面形狀，因為其他零件都具有更寬的邊緣內縮。現在，我們可以在電路板周圍放置接地縫合過孔。所有接地平面都被鎖定在一個法拉第籠中，從而減少了那些干擾 FCC 合規工作的諧波。電路板的邊緣是容易忽視潛在問題的地方之一。而將過孔串在外部並同時完成機構孔、定位點等其他部分的方式，比在最後試圖將過孔硬塞進來要更為自然。
同樣的方法也適用於在部件描述中隔離記憶體匯流排和標注類比部分的邊界隔離或任何敏感部分的隔離。俗話說「籬笆築得牢,鄰居處得好」，當接地平面彼此連接良好時，接地平面保持在地電位。過孔即是籬笆裡的釘子：用過孔定義邊緣有助於防止形狀的不規則變成天線。當元件過於靠近時，過孔可以使它們保持正常工作。
圖片：需留意匯流排周圍的一排綠色接地過孔。
距離多近才算近？
用於 EMI 抑制的過孔間隔取決於訊號的頻率或位元速率以及需要多少隔離。此圖表顯示了我們想要抑制的波長。
縮小回板級，傳輸線周圍的法拉第籠(靜電屏蔽)具有緊密排列的縫合微過孔，與製造商們同意建造的距離相近。如果有空間，我會在走線周圍開闢第二行接地過孔，以填充第一行的間隙。儘管即將推出的 5G 應用程式必然會要求這種隔離，但這種間隙方法對於大多數設計來說都是過度的。
圖片：電源平面的相同區域添加上第二排過孔。
接地過孔是 EMI 抑制、熱管理和提供訊號返回路徑的必備工具。由於增加過孔並不會花費額外費用，加之形狀因素趨向於更小的輪廓，改變過孔設計將使產品的可靠性產生可測量的差異。多鑽孔吧！
譯文授權轉載出處 (映陽科技協同校閱)
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