| 敷銅作爲PCB設計的一個重要環節，不管是國產的青越鋒PCB設計軟件，還國外的一些Protel,PowerPCB都提供了智能敷銅功能，那麼怎樣才能敷好銅，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上閒置的空間作爲基準面，然後用固體銅填充，這些銅區又稱爲灌銅。敷銅的意義在於，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。也出於讓PCB 焊接時儘可能不變形的目的，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，敷銅如果處理的不當，那將得不賞失，究竟敷銅是“利大於弊”還是“弊大於利”？ 大家都知道在高頻情況下，印刷電路板上的佈線的分佈電容會起作用，當長度大於噪聲頻率相應波長的1/20 時，就會產生天線效應，噪聲就會通過佈線向外發射，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，千萬不要認爲，把地線的某個地方接了地，這就是“地線”，一定要以小於λ/20 的間距，在佈線上打過孔，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。爲什麼呢？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，如果過波峯焊時，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，我們知道對於電路來說，走線的寬度對於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。所以對於使用網格的同仁，我的建議是根據設計的電路板工作情況選擇，不要死抱着一種東西不放。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。 說了這麼多，那麼我們在敷銅中，爲了讓敷銅達到我們預期的效果，那麼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PCB板面位置的不同，分別以最主要的“地”作爲基準參考來獨立覆銅，數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，電路中的晶振爲一高頻發射源，做法是在環繞晶振敷銅，然後將晶振的外殼另行接地。 4．孤島（死區）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．在開始佈線時，應對地線一視同仁，走線的時候就應該把地線走好，不能依靠於覆銅後通過添加過孔來消除爲連接的地引腳，這樣的效果很不好。 6.在板子上最好不要有尖的角出現（《=180度），因爲從電磁學的角度來講，這就構成的一個發射天線！對於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．多層板中間層的佈線空曠區域，不要敷銅。因爲你很難做到讓這個敷銅“良好接地” 8．設備內部的金屬，例如金屬散熱器、金屬加固條等，一定要實現“良好接地”。 9．三端穩壓器的散熱金屬塊，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“利大於弊”，它能減少信號線的迴流面積，減小信號對外的電磁干擾。 3）儘量加粗地線。若地線很細，接地電位會隨電流的變化而變化，導致電子系統的信號受到干擾，特別是模擬電路部分，因此地線應該儘量寬，一般以大於 3mm 爲宜。 4）將接地線構成閉環。當電路板上只有數字電路時，應該使地線形成環路，這樣可以明顯提高抗干擾能力，這是因爲當電路板上有很多集成電路時，若地線很細，會引起較大的接地電位差，而環形地線可以減少接地電阻，從而減小接地電位差。 5）同一級電路的接地點應該儘可能靠近，並且本級電路的電源濾波電容也應該接在本級的接地點上。 到底要不要敷銅要看你模擬信號的干擾，而不能一概而論如果你的電路對磁場干擾比較大，如果不敷銅（接地）那麼容易形成較大的環路，從而造成干擾但是大面積敷銅容易形成電容效應，使得電場的干擾通過電容到達模擬敏感端所以也需要注意 最好是全部的敷銅。 模擬部份最好是用'實心’的，而數字部份最好是用'網格’的形式。 還有，模擬部份最好還是有元件的一面敷銅，而另一面可以不用敷，數字部份最好還是兩面都敷，（對於雙面板而言） 數字地與模擬地應該用適當的'磁珠’連接，以保證在同一電路時的中點電位一致。 感覺模擬電路用大面積覆銅效果並不好，可以用粗一點的導線連接模擬地。模擬和數字地可以用單點連接的方式，連接處最好加磁珠。 PCB敷銅處理經驗分享 1 資料編寫與整理：AVR獵手benladn911 old_A(404058162) 09:31:48 覆銅，就是將PCB上閒置的空間作爲基準面，然後用固體銅填充，這些銅區又稱爲灌銅。敷銅的意義在於，減小地線阻抗，提高抗干擾能力；降低壓降，提高電源效率；還有，與地線相連，減小環路面積。如果PCB的地較多，有SGND、AGND、GND，等等，如何覆銅？我的做法是，根據PCB板面位置的不同，分別以最主要的“地”作爲基準參考來獨立覆銅，數字地和模擬地分開來敷銅自不多言。同時在覆銅之前，首先加粗相應的電源連線：V5.0V、V3.6V、V3.3V（SD卡供電），等等。這樣一來，就形成了多個不同形狀的多變形結構。 覆銅需要處理好幾個問題：一是不同地的單點連接，二是晶振附近的覆銅，電路中的晶振爲一高頻發射源，做法是在環繞晶振敷銅，然後將晶振的外殼另行接地。三是孤島（死區）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。 另外，大面積覆銅好還是網格覆銅好，不好一概而論。爲什麼呢？大面積覆銅，如果過波峯焊時，板子就可能會翹起來，甚至會起泡。從這點來說，網格的散熱性要好些。通常是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。 小莊請指正。你對PCB更有經驗。 AVR獵手(149910798) 09:42:59 補充下： 可以更確切一點， 在數字電路中，特別是帶MCU的電路中，兆級以上工作頻率的電路，敷銅的作用就是爲了降低整個地平面的阻抗。更具體的處理方法我一般是這樣來操作的：各個核心模塊（也都是數字電路）在允許的情況下也會分區敷銅，然後再用線把各個敷銅連接起來，這樣做的目的也是爲了減小各級電路之間的影響。 對於數字電路模擬電路 混合的電路，地線的獨立走線，以及到最後到電源濾波電容處的彙總就不多說了，大家都清楚。不過有一點：模擬電路里的地線分佈，很多時候不能簡單敷成一片銅皮就了事，因爲模擬電路里很注重前後級的互相影響，而且模擬地也要求單點接地，所以能不能把模擬地敷成銅皮還得根據實際情況處理。（這就要求對所用到的模擬IC的一些特殊性能還是要了解的） 對於實心敷銅、網格敷銅的，處理，如上所說。 信號參考網格(SRG) 信號基準網格(SRG)是一個預先製造的低阻抗導體網格，它可爲高頻，低電壓數字信號形成一個等電位平面，通常用於敏感計算機，遠控裝置和電信的安裝。 通常數字信號線的電壓比較低。它們對瞬態噪音很敏感(一些數字系統的典型電壓爲1伏特)。這個SRG符合IEEE標準1100-1992條敏感電子環境的接地應用的要求。 正確的接地和敏感電子系統的聯結，包括計算機安裝，需要仔細的考慮從支流DC到100兆赫茲以上的所有頻率。另外也必須滿足當地對電力故障電流和雷電保護的要求。 這個安全的接地系統，不需要特殊設備來消除噪音。一個另加的“接地”系統名叫信號參考網格(SRG)需要被用來保證設備運行無故障。 |
