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PCB覆铜问题与实心铺铜和网格铺铜选择

时间:2024-04-24 10:49:37

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PCB覆铜问题与实心铺铜和网格铺铜选择

在PCB设计中覆铜是项关键工艺覆铜需要注意些重要问题。覆铜厚度和均匀性对于PCB电性能和稳定性至关重要因需要确保选用合适覆铜厚度并严格控制铜铺覆均匀性。对于实心铺铜和网格铺铜选择要根据实际应用需求确定。实心铺铜适用于高频高速数字电路具有较好导电性能;网格铺铜适用于模拟电路和电源电路能够减少电流路径长度降低电路电磁干扰。因在设计PCB需合考虑具应用场景和电路性能需求选择适合铺铜方式。

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覆铜是 PCB 设计的一个重要环节,所谓覆铜,就是将 PCB 上闲置的空间作为基准面,用固体铜填充,这些铜区又称为灌铜。

覆铜的意义在于,减小地线阻抗,提高抗干扰能力;降低压降,提高电源效率;与地线相连,还可以减小环路面积。也出于让 PCB 焊接时尽可能不变形的目的,大部分 PCB 生产厂家也会要求 PCB 设计者在 PCB 的空旷区域填充铜皮或者网格状的地线。

大家都知道,在高频情况下,印刷电路板上的布线的分布电容会起作用,当长度大于噪声频率相应波长的1/20 时,就会产生天线效应,噪声就会通过布线向外发射。如果在 PCB 中存在不良接地的覆铜,覆铜就成了传播噪音的工具。

因此,在高频电路中,千万不要认为把地线的某个地方接了地,这就是“地线”。一定要以小于 λ/20 的间距,在布线上打过孔,与多层板的地平面“良好接地”。如果把覆铜处理恰当了,覆铜不仅具有加大电流,还起了屏蔽干扰的双重作用。

覆铜一般有两种基本的方式,就是大面积的覆铜和网格铜。经常有人问,大面积覆铜好还是网格覆铜好。这不好一概而论!

大面积覆铜,具备了加大电流和屏蔽双重作用,但是大面积覆铜,如果过波峰焊时,板子就可能会翘起来,甚至会起泡。因此大面积覆铜,一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡。微信公众号:深圳LED商会

单纯的网格覆铜主要还是屏蔽作用,加大电流的作用被降低了,从散热的角度说,网格有好处(它降低了铜的受热面)又起到了一定的电磁屏蔽的作用。

但是需要指出的是,网格是使由交错方向的走线组成的,我们知道对于电路来说,走线的宽度对于电路板的工作频率是有其相应的“电长度”的(实际尺寸除以工作频率对应的数字频率可得,具体可见相关书籍),当工作频率不是很高的时候,或许网格线的作用不是很明显,一旦电长度和工作频率匹配时,就非常糟糕了,你会发现电路根本就不能正常工作,到处都在发射干扰系统工作的信号。所以对于使用网格覆铜的同仁,我的建议是根据设计的电路板工作情况选择。

因此,高频电路对抗干扰要求高的多用网格覆铜,低频电路有大电流的电路常用完整的铺铜。

那么我们在覆铜中,为了让覆铜达到我们预期的效果,那么覆铜方面需要注意哪些问题:

1、如果 PCB 的地较多,有SGND、AGND、GND等,就要根据 PCB 板面位置的不同,分别以主要的“地”作为基准参考来独立覆铜,数字地和模拟地分开来覆铜。同时在覆铜之前,首先加粗相应的电源连线:5.0V、3.3V等。这样一来,就形成了多个不同形状的多变形结构。

2、对不同地的单点连接,做法是通过0欧电阻或磁珠或电感连接。微信公众号:深圳LED商会

3、晶振附近的覆铜。电路中的晶振为一高频发射源,做法是在环绕晶振覆铜,然后将晶振的外壳另行接地。

4、孤岛(死区)问题,如果觉得大,那就定义个地过孔添加进去也费不了多大的事。

5、在开始布线时,应对地线一视同仁,走线的时候就应该把地线走好,不能依靠于覆铜后通过添加过孔来消除为连接的地引脚,这样的效果不好。

6、在板子上尽量不要有尖的角出现,因为从电磁学的角度来讲,这就构成的一个发射天线,建议使用圆弧边沿线。

7、多层板中间层的布线空旷区域不要覆铜。因为你比较难做到让这个覆铜“良好接地”。

8、设备内部的金属,例如金属散热器、金属加固条等,一定要实现“良好接地”。

9、三端稳压器的散热金属块,一定要良好接地。晶振附近的接地隔离带,一定要良好接地。

总之:PCB 上的覆铜,如果接地问题处理好了,肯定是“利大于弊”,它能减少信号线的回流面积,减小信号对外的电磁干扰。

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显示评论内容(2)
  1. 金色的秋2024-04-24 11:07金色的秋[重庆市网友]203.28.136.97
    PCB覆铜问题直都是个头疼问题希望能有更多经验分享和讨论。
    顶0踩0
  2. 〆﹏涐做吥到妳說旳堅強_2024-04-24 10:58〆﹏涐做吥到妳說旳堅強_[新疆网友]203.16.133.146
    实心铺铜和网格铺铜都有各自优缺点需要根据具情况进行选择不能概论。
    顶0踩0
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