1、PCB 敷铜的“弊与利”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
2、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 /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
3、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
4、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
5、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
6、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。漏了：实铜和网铜的区别表贴元件铺铜注意事项热盘的使用散热作用铺铜对手工焊接工艺性的注意事项实铜和网铜的区别：实铜在高温焊接时候基板的胶容易产生气体，且没有地方排掉，导致 PCB 起泡，所以一般大面积禁止铺实铜。表贴元件铺铜注意事项：注意别把焊盘给铺上了，否则回流焊的时候加热不足会虚焊、立碑热盘的使用：直插元件也应使用热盘，以免 P
7、CB 散热造成虚焊散热作用：对表贴元件，例如 DPAK 等，铺铜同时也是散热器，注意 Datasheet给出的热阻测试条件，散热面积不要小了铺铜对手工焊接工艺性的注意事项：铺铜与走线距离最好不要小于 13mil，以便一些工艺落后，管理松散的 PCB 供应商可以轻松交货；需要手工焊接的直插件焊盘附近不要铺，否则工人一个不小心多上了点锡，外加绿油破损，就是一个短路。我只是起个抛砖引玉的作用，大家能在这里积极的讨论，很高兴！把经验共同分享！To :NE5532 谢谢你的完善，实铜和网铜的区别，这个方面我好象在文中特别 提到了吧！不知道大家注意到了没？（第四段）至于敷铜作为散热一说话我有些不赞同，我们
8、都知道，做大铜面积原因之一是减小阻增大电流，如果说加大面积是为了散热的话，大家都知道金属的电阻率是随着温度的升高而升高的，这样起不是与减小阻抗相违背吗？这样把铜面作为散热器是得不偿失的事我个人认为。也有人说在敷铜上打过孔助于散热，至少目前我还没见有这方面的论证。而且我个人认为，敷铜就不该考虑让他散热（理由见前） 。我们在敷铜上打过孔而且是大量的密集的（几个毫米就一个）的原因不是为了散热，而是为了降低阻抗，在高频电路中，铜的感抗是惊人的！ 1 个厘米左右的 10mil 的铜线工作在 200mhz 时，其感抗可高达几个欧姆！都知道有“共地线阻抗“一说法，当电路工作在高频时，敷铜就是最大的共地线如不
9、处理就会产生很大影响，但是敷铜又是一种很有效的电磁屏蔽的方法。所以在实际中我们就采用大量打过孔的办法解决电抗的问题。To:yewuyi 提到了铜膜刻蚀方面，其实在制作 PCB 时候，影像（成形导线制作）是，一般有两种方式，我们最常见的就是负片转印（Subtractive transfer）方式，即将整个表面铺上一层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除，另种是追加式转印（Additive Pattern transfer）比较少人使用的，这是只在需要的地方敷上铜线的方法。TO:realife2u 当比较复杂的高频信号比较多的时候，可能就不一样，宁愿开始多费点事，也不想最后麻烦，不过我以前开发的产品
10、到还没达到很复杂的程度，至少说高频信号比较少，有个人意见在里面，呵呵！TO：gtw 青越锋也提供智能敷铜的功能，对于大面积自动敷铜，以及删除死铜，还有手动的提供小区域的编辑，作为一款国产 PCB 设计软件，能做到了与 PROTEL，POWER 功能一样的，我个人她已经不错了。TO：tty1 提到了热盘一说法，我想应该就是所说的热焊盘吧！在大面积的接地中，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：焊接需要大功率加热器。容易造成虚焊点，所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal） ，这样，可使在焊接时因截面
11、过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。如果有误的地方还请大家指正，共同学习！覆铜作为散热，在某些封装上是必须这样做的，比如DPAK，D2PAK，PowerSO 封装等，elleches 提到的温度系数影响阻抗，其实硅结温一般只能到 00 多点，再加上结到封装的热阻，实际上散热器温度能到 7、80 就不错了，温度系数对电阻的影响是微乎其微，再者，这种应用一般都是低频应用，所以对这一点点电阻变化完全可以忽略不计了。降低阻抗是对的，不过高频状态下，铜箔阻抗主要来源于趋肤效应，所以增加铜箔厚度没有什么功效，这里用的是让共轭的电流相互靠近，以减小互感量，从而达到减小阻抗的目的。打很多过孔是为了分散同向电流，减小过孔电感而降低阻抗。
