Выбор типа заливки полигона на печатной плате остаётся предметом дискуссий среди конструкторов: у каждого варианта есть свои плюсы и минусы. Какие факторы влияют на оптимальный выбор, и почему современное проектирование склоняется к сплошной (Solid) заливке?
1. Сетчатый полигон (Hatched, GriddedPolygon)
Полигон, заполненный медианой в виде сетки (обычно под углом 45° или 90°).
Преимущества:
- Сниженное термонапряжение при пайке. До эры прецизионных печей сетка минимизировала неравномерный нагрев, предотвращая отслоения («lifting») и деформацию ПП.
- Равномерное травление. При химическом травлении сетчатая структура уменьшает риск «подгара» тонких дорожек из-за избыточного тока при гальванике.
- Экономия меди и массы. Расход металла значительно ниже, чем у сплошного полигона.
Недостатки:
- Высокое сопротивление и индуктивность из-за узких «ламелей» сетки, что ухудшает характеристики по постоянному току и импедансу.
- Низкая эффективность экранирования: электромагнитные помехи легко проходят через отверстия.
- Нарушения целостности сигнала (SI) — непредсказуемый путь возвратных токов под трассой.
- Проблемы при высокоплотном монтаже: кислотные ловушки (Acid Traps) между пересекающимися под острым углом дорожками задерживают раствор и разрушают медь.
Подробнее о параметрах сетчатого полигона — в разделе «Технологические возможности изготовления печатных плат» на сайте: pselectro.ru.
2. Сплошной полигон (SolidPolygon)
Равномерная медная заливка всей области.
Преимущества:
- Высокая эффективность экранирования (EMI/EMC). Непрерывный слой меди надёжно блокирует электромагнитные излучения.
- Оптимальная целостность сигнала (SI). Однородная поверхность для возврата токов обеспечивает стабильный импеданс и снижает перекрестные помехи.
- Низкое сопротивление и индуктивность. Идеально подходит для силовых и земляных полигонов (GND, VCC) — минимальное падение напряжения при больших токах.
- Эффективное тепловыделение. Служит радиатором для мощных компонентов, отводя избыточное тепло.
Недостатки:
- Возникает риск термической деформации при пайке из-за большой массы меди.
- При волновой пайке плату может изгибать, если слои прогреваются неравномерно.
Современные рекомендации
Практически все современные CAD-системы (Altium Designer, KiCad, Eagle) по умолчанию используют сплошную заливку. Рекомендуется применять Solid-полигоны для:
- Всех земляных (GND) слоёв.
- Силовых полигонов (3.3 V, 5 V и т. д.) с большими токовыми нагрузками.
- Высокоскоростных и высокочастотных плат, где критична стабильность импеданса.
- Плат, требующих повышенной электромагнитной совместимости (EMC).
Сетчатый полигон стоит рассмотреть лишь в редких случаях:
- При волновой пайке простых больших плат, где первостепенна простота монтажа.
- Для некритичных низкочастотных цепей с минимальными электрическими требованиями.
Лучшие практики производства
Термобарьер (Thermal Relief)
Обязательно используйте термобарьеры — «спицы», соединяющие выводы компонентов со сплошным полигоном. Они изолируют от теплового рассредоточения, упрощая пайку при сохранении надёжного электрического контакта.
Зазоры (Clearance)
Настраивайте зазор между полигоном и соседними контактами/дорожками. При фольге 18 мкм рекомендуемый зазор от полигона до площадок и трасс — минимум 0,15 мм, тогда как между проводниками достаточно 0,10 мм. Подробно — в разделе «Технологические возможности» на сайте pselectro.ru.
Вывод
Для 99 % современных проектов применяют сплошные полигоны, особенно для земли. Они обеспечивают наилучшие электрические характеристики, стабильность сигнала и надёжное экранирование. Потенциальные трудности при пайке эффективно устраняются с помощью термобарьеров и точных технологических настроек.
Узнайте больше о возможностях производства «ЭЛЕКТРОконнект» на официальном сайте и в социальных сетях:
