敷銅作為PCB設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié),,不管是國產(chǎn)的青越鋒PCB設(shè)計(jì)軟件,還國外的一些Protel,PowerPCB都提供了智能敷銅功能,,那么怎樣才能敷好銅,,我將自己一些想法與大家一起分享,希望能給同行帶來益處,。
所謂覆銅,,就是將PCB上閑置的空間作為基準(zhǔn)面,然后用固體銅填充,,這些銅區(qū)又稱為灌銅,。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(jì)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(dāng),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(dāng)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,在高頻電路中,,千萬不要認(rèn)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(dāng)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?xí)鹋?。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(shí)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(dāng)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(jì)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(dá)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(zhǔn)參考來獨(dú)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(diǎn)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(jìn)去也費(fèi)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?yàn)閺碾姶艑W(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?yàn)槟愫茈y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(shí)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,??傊篜CB 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,。