覆銅是PCB設計中的重要環節。無論是國內的清岳峰PCB設計軟件,還是國外的一些Protel和PowerPCB,都提供了智能覆銅功能,那么如何應用好銅,我就和大家分享一些想法分享,希望能給同行帶來好處。
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所謂鍍銅,就是利用PCB上的空閑空間作為參考平面,然后用實心銅填充。這些銅區也叫填銅。鍍銅的意義是降低地線阻抗,提高抗干擾能力;降低壓降,提高功率效率;連接地線也可以減少環路面積。為了在焊接過程中盡可能防止印刷電路板變形,大多數印刷電路板制造商還要求印刷電路板設計人員用銅皮或網格狀地線填充印刷電路板的開放區域。如果銅涂層處理不當,將不會得到獎勵。鍍銅是“利大于弊”還是“弊大于利”?
眾所周知,印刷電路板上布線的分布電容在高頻時會起作用。當長度大于噪聲頻率對應波長的1/20時,就會產生天線效應,噪聲通過布線向外發射,如果PCB中有接地不良的覆銅板,覆銅板就會成為傳播噪聲的工具。因此,在高頻電路中,千萬不要以為把地線的某個地方接地就是“地線”,必須在距離/20以內的布線打洞,這樣與多層板的接地平面“接地良好”。如果銅包層處理得當,銅包層不僅可以增加電流,還可以起到屏蔽干擾的雙重作用。
銅包層一般有兩種基本方式,即大面積銅包層和柵格銅包層。經常被問到大面積銅包層好還是柵格銅包層好。為什么?大面積覆銅具有增加電流和屏蔽的雙重功能,但如果大面積覆銅,板材在進行波峰焊時可能會翹曲甚至起泡。因此,當大面積鍍銅時,通常會開幾個凹槽來減輕銅箔的起泡。純柵銅鍍層主要起到屏蔽的作用,增加電流的作用減小。從散熱的角度來說,格柵是有好處的(減少了銅的受熱面),起到一定的電磁作用屏蔽。但是需要指出的是,網格是由方向交錯的跡線組成的。我們知道對于電路來說,走線的寬度與電路板的工作頻率有其對應的“電長度”(實際尺寸可以通過除以工作頻率對應的數字頻率得到,相關書籍都有)。當工作頻率不是很高的時候,也許是網格線的作用不明顯。電氣長度一旦和工作頻率匹配就很不好了,你會發現電路根本就是這樣,所以對于使用電網的同事,我的建議是根據設計好的電路板的工作情況來選擇,不要拘泥于一件事。所以高頻電路對多用電網抗干擾要求高,低頻電路有大電流電路,一般用于全銅敷設。
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說了這么多,為了讓銅包層達到我們的預期效果,我們需要注意銅包層中的那些問題:
1.如果有許多多氯聯苯的土地,如SGND,農業和農村發展部,GND等。需要根據PCB 板面的不同位置,以主“地”為基準獨立覆銅,數字地和模擬地分開覆銅就不用說了。同時,覆銅前,相應的電源連接:5.0V、3.3V等。應該先加厚。這樣,
2.對于不同地方的單點連接,做法是通過0 歐電阻或磁珠或電感連接;
3.電路中靠近晶振, 晶振的覆銅板是高頻輻射源。方法是用覆銅板包圍晶振,然后把晶振的外殼單獨接地。
4.如果孤島(死區)問題很大,定義一個地面過孔并添加它不會花費很多。
5.在布線,之初,地線應該得到平等的對待,而地線在路由時應該得到很好的對待。不可能通過在銅覆層后添加過孔來消除它作為連接接地引腳的作用。這樣的效果很不好。
6.板上最好不要有尖角("=180度"),因為從電磁角度來看,這構成了發射天線!對其他人來說,只有大或小才會永遠有影響。建議用沿弧邊。
7.請勿用銅覆蓋多層板中間層的布線開放區域。因為你很難做出這種覆銅的“好接地”
8.設備內部的金屬,如金屬散熱器和金屬加強條,必須“良好接地”。
9.三端穩壓器的散熱金屬塊必須良好接地。晶振附近的接地隔離帶必須良好接地。總之,覆銅板的接地問題如果解決得當,利大于弊。它可以減少信號線的回流面積,減少信號的外部電磁干擾。