|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
浅谈关于PCB敷铜的“弊与利”
: g, E b: w- c/ ~0 m9 ], Y
. h; A$ g& A5 I 所谓覆铜,就是将PCB上闲置的空间作为基准面,然后用固体铜填充,这些铜区又称为灌铜。. X# g' j) y/ s9 D) y! a
% v' ]( r8 M# D( \3 p" M) p
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,覆铜如果处理的不当,那将得不赏失,究竟覆铜是“利大于弊”还是“弊大于利”?
% @6 q$ {, a- G7 n5 T" r: M3 G5 t- O; E4 Q& ~
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话,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”。6 I6 ~' @5 J4 O0 K" o
% u( Z, Z/ h: K2 [1 V
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,经常也有人问到,大面积覆铜好还是网格覆铜好,不好一概而论。为什么呢?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。
2 H0 E/ r# A0 ^- ~, [9 ?) V/ x" C5 P5 E1 X
因此大面积覆铜,一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡,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。
Q: v0 J7 o/ ]& `7 w3 k! h0 C2 I
+ z0 B$ w1 s" L& o7 g g2 I4 j% a 所以,对于使用网格的同仁,我的建议是根据设计的电路板工作情况选择,不要死抱着一种东西不放。因此高频电路对抗干扰要求高的多用网格,低频电路有大电流的电路等常用完整的铺铜。* f' h# v0 k) t8 W C/ b7 D
. D9 L. B) V" K2 O9 L! _
那么我们在覆铜中,为了让覆铜达到我们预期的效果,需要注意哪些问题:( m% D+ ]# y/ d, k' W0 X( [
1、对不同地的单点连接,做法是通过0欧电阻或者磁珠或者电感连接。' Z/ P. S2 [) [) F( C- v& ^
2、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。
; N& g) N! D c- T5 h2 j8 E 3、孤岛(死区)问题,如果觉得很大,那就定义个地过孔添加进去也费不了多大的事。
. C- z* _$ G+ }7 U [" @' A 4、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,这样的效果很不好。+ A1 N$ k8 G( m5 B6 C
5、在板子上最好不要有尖的角出现(小于等于180度),因为从电磁学的角度来讲,这就构成的一个发射天线!对于其他总会有一影响的只不过是大还是小而已,我建议使用圆弧的边沿线。; I2 I* g4 e4 _; D
6、如果PCB的地较多,有SGND、AGND、GND,等等,就要根据PCB板面位置的不同,分别以最主要的“地”作为基准参考来独立覆铜,数字地和模拟地分开来覆铜自不多言,同时在覆铜之前,首先加粗相应的电源连线:5.0V、3.3V等等,这样一来,就形成了多个不同形状的多变形结构。
* g& M1 d0 U9 q$ m. N0 M 7、多层板中间层的布线空旷区域,不要覆铜。因为你很难做到让这个覆铜“良好接地”。
5 V8 W$ T; s3 g, h# t9 _4 P 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”。
5 h/ e" ~$ ]$ U2 ?% q, k 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。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。; r( ]1 A1 L% M/ [7 p
* O7 w {1 ?& N, p' H0 s
|
|