現(xiàn)在從事電子行業(yè)的工程師越來越多,,為社會的發(fā)展提供電子產品的支撐,從事電子行業(yè)的工程師都知道,PCB覆銅是再普遍不過的事了,,那么關于覆銅,,究竟是“利大于弊”還是“弊大于利”,,這個問題你有沒有好好想過呢?
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(qū)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(huán)路面積,。覆銅作為PCB設計的一個重要環(huán)節(jié),,不管是國產的青越鋒PCB設計軟件,,還國外的一些Protel,,PowerPCB都提供了智能覆銅功能,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面,,然后用固體銅填充,這些銅區(qū)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(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 生產廠家也會要求PCB 設計者在PCB 的空曠區(qū)域填充銅皮或者網格狀的地線,,覆銅如果處理的不當,那將得不賞失,,究竟覆銅是“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(fā)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。
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(shù)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(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,。所以對于使用網格的同仁,,我的建議是根據(jù)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。
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”作為基準參考來獨立覆銅,,數(shù)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(fā)射源,做法是在環(huán)繞晶振覆銅,,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去也費不了多大的事。
5)在開始布線時,,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),因為從電磁學的角度來講,,這就構成的一個發(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,不要覆銅,。因為你很難做到讓這個覆銅“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(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 上的覆銅,,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。以上就是PCB覆銅的一些注意事項,,希望對大家有所幫助。