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電路板覆銅了解一下,一定要注意這些!

2024年11月19日08:43 

PCB 設計的一個重要環節是覆銅,不管是國產的PCB 設計軟件,還是國外的一些 Protel ,PowerPCB 都提供了智能覆銅功能,那么怎樣才能覆好銅,一起往下看看吧。

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,這些銅區又稱為灌銅。覆銅的意義在于,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 生產廠家也會要求 PCB 設計者在 PCB 的空曠區域填充銅皮或者網格狀的地線,覆銅如果處理的不當,那將得不償失,究竟覆銅是“利大于弊”還是“弊大于利”?

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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波長的1/20 時,就會產生天線效應,噪聲就會通過布線向外發射,如果在 PCB 中存在不良接地的覆銅話,覆銅就成了傳播噪音的工具,因此,在高頻電路中,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”。如果把覆銅處理恰當了,覆銅不僅具有加大電流,還起了屏蔽干擾的雙重作用。

電路板覆銅一般有兩種基本的方式,就是大面積的覆銅和網格銅,經常也有人問到,大面積覆銅好還是網格覆銅好,不好一概而論。為什么呢?大面積覆銅,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。因此大面積覆銅,一般也會開幾個槽,緩解銅箔起泡,單純的網格覆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的“電長度”的(實際尺寸除以工作頻率對應的數字頻率可得,具體可見相關書籍),當工作頻率不是很高的時候,或許網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,你會發現電路根本就不能正常工作,到處都在發射干擾系統工作的信號。所以對于使用網格的同仁,建議是根據設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格,低頻電路有大電流的電路等常用完整的鋪銅。

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說了這么多,那么我們在覆銅中,為了讓覆銅達到我們預期的效果,那么覆銅方面需要注意哪些問題:

1、如果 PCB 的地較多,有SGND、AGND、GND,等等,就要根據 PCB 板面位置的不同,分別以主要的“地”作為基準參考來獨立覆銅,數字地和模擬地分開來覆銅自不多言,同時在覆銅之前,首先加粗相應的電源連線: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構。

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射源,做法是在環繞晶振覆銅,然后將晶振的外殼另行接地。

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

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