敷铜和网格铜

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敷铜作为PCB设计的一个重要环节，不管是国产的青越锋PCB设计软件，还国外的一些Protel,PowerPCB都提供了智能敷铜功能，那么怎样才能敷好铜，我将自己一些想法与大家一起分享，希望能给同行带来益处。 

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。敷铜的意义在于，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，敷铜如果处理的不当，那将得不赏失，究竟敷铜是“利大于弊”还是“弊大于利”？  

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 中存在不良接地的敷铜话，敷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”。如果把敷铜处理恰当了，敷铜不仅具有加大电流，还起了屏蔽干扰的双重作用。 


敷铜一般有两种基本的方式，就是大面积的敷铜和网格铜，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？大面积敷铜,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。因此大面积敷铜,一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡，单纯的网格敷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。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。 说了这么多，那么我们在敷铜中，为了让敷铜达到我们预期的效果，那么敷铜方面需要注意那些问题： 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敷铜自不多言，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。 2．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； 3．晶振附近的覆铜，电路中的晶振为一高频发射源，做法是在环绕晶振敷铜，然后将晶振的外壳另行接地。 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。 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。 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。 7．多层板中间层的布线空旷区域，不要敷铜。因为你很难做到让这个敷铜“良好接地” 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”。 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。总之：PCB 上的敷铜，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。 3）尽量加粗地线。若地线很细，接地电位会随电流的变化而变化，导致电子系统的信号受到干扰，特别是模拟电路部分，因此地线应该尽量宽，一般以大于 3mm 为宜。 4）将接地线构成闭环。当电路板上只有数字电路时，应该使地线形成环路，这样可以明显提高抗干扰能力，这是因为当电路板上有很多集成电路时，若地线很细，会引起较大的接地电位差，而环形地线可以减少接地电阻，从而减小接地电位差。 5）同一级电路的接地点应该尽可能靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应该接在本级的接地点上。 到底要不要敷铜要看你模拟信号的干扰，而不能一概而论如果你的电路对磁场干扰比较大，如果不敷铜（接地）那么容易形成较大的环路，从而造成干扰但是大面积敷铜容易形成电容效应，使得电场的干扰通过电容到达模拟敏感端所以也需要注意 最好是全部的敷铜。 模拟部份最好是用'实心’的，而数字部份最好是用'网格’的形式。 还有，模拟部份最好还是有元件的一面敷铜，而另一面可以不用敷，数字部份最好还是两面都敷，（对于双面板而言） 数字地与模拟地应该用适当的'磁珠’连接，以保证在同一电路时的中点电位一致。 感觉模拟电路用大面积覆铜效果并不好，可以用粗一点的导线连接模拟地。模拟和数字地可以用单点连接的方式，连接处最好加磁珠。 PCB敷铜处理经验分享 1 资料编写与整理：AVR猎手benladn911 old_A(404058162) 09:31:48 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。敷铜的意义在于，减小地线阻抗，提高抗干扰能力；降低压降，提高电源效率；还有，与地线相连，减小环路面积。如果PCB的地较多，有SGND、AGND、GND，等等，如何覆铜？我的做法是，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敷铜自不多言。同时在覆铜之前，首先加粗相应的电源连线：V5.0V、V3.6V、V3.3V（SD卡供电），等等。这样一来，就形成了多个不同形状的多变形结构。 覆铜需要处理好几个问题：一是不同地的单点连接，二是晶振附近的覆铜，电路中的晶振为一高频发射源，做法是在环绕晶振敷铜，然后将晶振的外壳另行接地。三是孤岛（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。 另外，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，如果过波峰焊时，板子就可能会翘起来，甚至会起泡。从这点来说，网格的散热性要好些。通常是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。 小庄请指正。你对PCB更有经验。 AVR猎手(149910798) 09:42:59 补充下： 可以更确切一点， 在数字电路中，特别是带MCU的电路中，兆级以上工作频率的电路，敷铜的作用就是为了降低整个地平面的阻抗。更具体的处理方法我一般是这样来操作的：各个核心模块（也都是数字电路）在允许的情况下也会分区敷铜，然后再用线把各个敷铜连接起来，这样做的目的也是为了减小各级电路之间的影响。 对于数字电路模拟电路 混合的电路，地线的独立走线，以及到最后到电源滤波电容处的汇总就不多说了，大家都清楚。不过有一点：模拟电路里的地线分布，很多时候不能简单敷成一片铜皮就了事，因为模拟电路里很注重前后级的互相影响，而且模拟地也要求单点接地，所以能不能把模拟地敷成铜皮还得根据实际情况处理。（这就要求对所用到的模拟IC的一些特殊性能还是要了解的） 对于实心敷铜、网格敷铜的，处理，如上所说。 信号参考网格(SRG) 信号基准网格(SRG)是一个预先制造的低阻抗导体网格，它可为高频，低电压数字信号形成一个等电位平面，通常用于敏感计算机，远控装置和电信的安装。 通常数字信号线的电压比较低。它们对瞬态噪音很敏感(一些数字系统的典型电压为1伏特)。这个SRG符合IEEE标准1100-1992条敏感电子环境的接地应用的要求。 正确的接地和敏感电子系统的联结，包括计算机安装，需要仔细的考虑从支流DC到100兆赫兹以上的所有频率。另外也必须满足当地对电力故障电流和雷电保护的要求。 这个安全的接地系统，不需要特殊设备来消除噪音。一个另加的“接地”系统名叫信号参考网格(SRG)需要被用来保证设备运行无故障。