《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術(shù) > AET原創(chuàng) > 淺談PCB敷銅的“弊與利”

淺談PCB敷銅的“弊與利”

2015-12-02
關(guān)鍵詞: PCB 敷銅 PCB設(shè)計

  敷銅作為PCB設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié),不管是國產(chǎn)的青越鋒PCB設(shè)計軟件,,還國外的一些Protel,PowerPCB都提供了智能敷銅功能,,所謂覆銅,,就是將PCB上閑置的空間作為基準面,然后用固體銅填充,這些銅區(qū)又稱為灌銅。那么怎樣才能敷好銅呢,?


  敷銅的意義在于,,減小地線阻抗,提高抗干擾能力;降低壓降,,提高電源效率;與地線相連,,還可以減小環(huán)路面積。也出于讓PCB焊接時盡可能不變形的目的,,大部分PCB生產(chǎn)廠家也會要求PCB設(shè)計者在PCB的空曠區(qū)域填充銅皮或者網(wǎng)格狀的地線,,敷銅如果處理的不當,那將得不賞失,,究竟敷銅是“利大于弊”還是“弊大于利”?


  大家都知道在高頻情況下,,印刷電路板上的布線的分布電容會起作用,當長度大于噪聲頻率相應(yīng)波長的1/20時,,就會產(chǎn)生天線效應(yīng),,噪聲就會通過布線向外發(fā)射,如果在PCB中存在不良接地的敷銅話,,敷銅就成了傳播噪音的工具,,因此,在高頻電路,,千萬不要認為,把地線的某個地方接了地,,這就是“地線”,,一定要以小于λ/20的間距,在布線上打過孔,,與多層板的地平面“良好接地”,。如果把敷銅處理恰當了,敷銅不僅具有加大電流,,還起了屏蔽干擾的雙重作用,。


  敷銅一般有兩種基本的方式,就是大面積的敷銅和網(wǎng)格銅,,經(jīng)常也有人問到,,大面積覆銅好還是網(wǎng)格覆銅好,不好一概而論,。為什么呢?大面積敷銅,具備了加大電流和屏蔽雙重作用,,但是大面積覆銅,如果過波峰焊時,,板子就可能會翹起來,,甚至會起泡。因此大面積敷銅,一般也會開幾個槽,緩解銅箔起泡,,單純的網(wǎng)格敷銅主要還是屏蔽作用,加大電流的作用被降低了,,從散熱的角度說,,網(wǎng)格有好處(它降低了銅的受熱面)又起到了一定的電磁屏蔽的作用。但是需要指出的是,,網(wǎng)格是使由交錯方向的走線組成的,,我們知道對于電路來說,走線的寬度對于電路板的工作頻率是有其相應(yīng)的“電長度“的(實際尺寸除以工作頻率對應(yīng)的數(shù)字頻率可得,,具體可見相關(guān)書籍),,當工作頻率不是很高的時候,或許網(wǎng)格線的作用不是很明顯,,一旦電長度和工作頻率匹配時,,就非常糟糕了,你會發(fā)現(xiàn)電路根本就不能正常工作,,到處都在發(fā)射干擾系統(tǒng)工作的信號,。所以對于使用網(wǎng)格的同仁,我的建議是根據(jù)設(shè)計的電路板工作情況選擇,,不要死抱著一種東西不放,。因此高頻電路對抗干擾要求高的多用網(wǎng)格,低頻電路有大電流的電路等常用完整的鋪銅,。


  說了這么多,,那么我們在敷銅中,為了讓敷銅達到我們預(yù)期的效果,,那么敷銅方面需要注意那些問題:


  1.如果PCB的地較多,,有SGND、AGND,、GND,,等等,就要根據(jù)PCB板面位置的不同,,分別以最主要的“地”作為基準參考來獨立覆銅,,數(shù)字地和模擬地分開來敷銅自不多言,同時在覆銅之前,,首先加粗相應(yīng)的電源連線:5.0V,、3.3V等等,這樣一來,,就形成了多個不同形狀的多變形結(jié)構(gòu),。


  2.對不同地的單點連接,做法是通過0歐電阻或者磁珠或者電感連接;


  3.晶振附近的覆銅,,電路中的晶振為一高頻發(fā)射源,,做法是在環(huán)繞晶振敷銅,然后將晶振的外殼另行接地,。


  4.孤島(死區(qū))問題,,如果覺得很大,,那就定義個地過孔添加進去也費不了多大的事。


  5.在開始布線時,,應(yīng)對地線一視同仁,,走線的時候就應(yīng)該把地線走好,不能依靠于覆銅后通過添加過孔來消除為連接的地引腳,,這樣的效果很不好,。


  6.在板子上最好不要有尖的角出現(xiàn)(《=180度),因為從電磁學(xué)的角度來講,,這就構(gòu)成的一個發(fā)射天線!對于其他總會有一影響的只不過是大還是小而已,,我建議使用圓弧的邊沿線。


  7.多層板中間層的布線空曠區(qū)域,,不要敷銅,。因為你很難做到讓這個敷銅“良好接地”


  8.設(shè)備內(nèi)部的金屬,例如金屬散熱器,、金屬加固條等,,一定要實現(xiàn)“良好接地”。


  9.三端穩(wěn)壓器的散熱金屬塊,,一定要良好接地,。晶振附近的接地隔離帶,一定要良好接地,。


  總之:PCB上的敷銅,,如果接地問題處理好了,肯定是“利大于弊”,,它能減少信號線的回流面積,減小信號對外的電磁干擾,。


此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。