教你在PCB设计里更好的完成敷铜

Zjianeng

覆铜作为 PCB 设计的一个重要环节，不管是国产的 PCB 设计软件，还是国外的一些 protel，PowerPCB 都提供了智能覆铜功能，那么怎样才能敷好铜？
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& S5 u3 \/ d2 a( K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。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。

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为了让 PCB 焊接时尽可能不变形，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，那将得不偿失，究竟覆铜是“利大于弊”还是“弊大于利”？
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大家都知道在高频情况下，印刷电路板上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，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”。如果把覆铜处理恰当了，覆铜不仅具有加大电流，还有屏蔽干扰的双重作用。

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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。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，或许网格线的副作用不是很明显，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。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。

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说了这么多，那么我们在覆铜中，为了让覆铜达到我们预期的效果，需要注意以下问题：

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  J+ G0 W5 |# M) U1 h" R& ]1、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边形结构。


2、对不同地的单点连接，做法是通过 0 欧电阻、磁珠或者电感连接；
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5 O( m  q* N: \: P  P4 q& v$ d3、晶振附近的覆铜，电路中的晶振为高频发射源，做法是环绕晶振覆铜，然后将晶振的外壳另行接地。
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4、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。
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, `  M( F* W. [1 d/ V; z! m7 E! m& |- ~5、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，不能通过添加过孔的办法来增加地引脚，这样的效果很不好。

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6、在板子上最好不要有尖的角出现（<=180 度），因为从电磁学的角度来讲，这就构成了一个发射天线！对于其它地方总会有影响的，只不过是大还是小而已，我建议使用圆弧的边沿线。

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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”
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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”。

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& C8 w9 ]. F$ d9、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。总之：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，减小信号对外部的电磁干扰。

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对不同地的单点连接，做法是通过 0 欧电阻、磁珠或者电感连接