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【PCB設(shè)計(jì)】搞定PCB鋪銅,這篇就夠了!(附設(shè)計(jì)要點(diǎn)詳解)

華秋PCB ? 2023-03-29 11:33 ? 次閱讀

鋪銅的意義

PCB鋪銅就是將PCB上無(wú)布線區(qū)域閑置的空間用固體銅填充,鋪銅可以減小地線阻抗,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。

數(shù)字電路中存在大量尖峰脈沖電流,因此降低地線阻抗顯得更有必要,普遍認(rèn)為,對(duì)于全由數(shù)字器件組成的電路,應(yīng)該大面積鋪地,但對(duì)于模擬電路,鋪銅所形成的地線環(huán)路,反而會(huì)引起電磁耦合干擾得不償失(高頻電路例外)。

因此,不是所有電路都要鋪銅的。

PCB鋪銅的優(yōu)缺點(diǎn)

1

優(yōu)點(diǎn)

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對(duì)于EMC電磁兼容性)要求,大面積的地或電源需鋪銅,會(huì)起到屏蔽作用,有些特殊地,如PGND(保護(hù)地)起到防護(hù)作用。

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對(duì)于PCB工藝制造要求,一般為了保證電鍍的鍍銅均勻效果,或者層壓不變形彎曲,對(duì)于布線較少的PCB板層鋪銅。

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對(duì)于信號(hào)完整性要求,給高頻數(shù)字信號(hào)一個(gè)完整的回流路徑,并減少直流網(wǎng)絡(luò)的布線。當(dāng)然還有散熱,特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。

2

缺點(diǎn)

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如果對(duì)元器件管腳進(jìn)行鋪銅全覆蓋,可能導(dǎo)致散熱過(guò)快,從而導(dǎo)致拆焊和返修時(shí)困難。所以有時(shí)為了避免這種情況,對(duì)元器件采用十字連接(引腳接觸和焊盤(pán)接觸為“十”字)。

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天線部分周?chē)鷧^(qū)域鋪銅容易導(dǎo)致信號(hào)弱,采集信號(hào)受到干擾,鋪銅的阻抗會(huì)影響到放大電路的性能。所以天線部分的周?chē)鷧^(qū)域一般不會(huì)鋪銅。

PCB鋪銅的形狀

1

實(shí)體形狀鋪銅

實(shí)體敷銅,具備了加大電流和屏蔽的雙重作用。但是實(shí)體覆銅,如果過(guò)波峰焊時(shí),有一定的熱脹冷縮的拉力,板子可能會(huì)翹起來(lái),甚至?xí)鹋荨R虼藢?shí)體敷銅,一般會(huì)開(kāi)幾個(gè)槽,緩解拉力導(dǎo)致銅箔起泡。

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2

網(wǎng)格形狀鋪銅

網(wǎng)格敷銅,主要起到屏蔽作用,加大電流的作用會(huì)被降低。從散熱的角度說(shuō),網(wǎng)格敷銅既降低了銅的受熱面,又起到了一定的電磁屏蔽作用。但是生產(chǎn)工藝對(duì)網(wǎng)格形狀鋪銅有一定的要求,網(wǎng)格過(guò)小影響品質(zhì)良率。

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PCB鋪銅的設(shè)計(jì)

PCB設(shè)計(jì)的時(shí),一般PCB的每個(gè)面都要覆銅接地,主要原因是防止PCB彎曲變形和各種信號(hào)干擾、串?dāng)_。

所以在走線時(shí)要覆銅接地。但是由于外層有大量的元件及走線,所以銅箔會(huì)被這些元件焊盤(pán)及其走線分割成許多小的孤銅及細(xì)長(zhǎng)的銅皮。

1

處理碎銅

那些細(xì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)的接地不良的地銅會(huì)具有天線效應(yīng),會(huì)引起EMC不良問(wèn)題。所以要盡量避免在覆銅時(shí)引起碎銅,如引起碎銅可刪除處理。

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2

處理孤立銅

孤島(死區(qū))銅問(wèn)題,孤立銅如果比較小等同于碎銅,可刪除處理。如果很大,可定義為某個(gè)地,進(jìn)行添加過(guò)孔處理,此時(shí)就不存在孤立銅了。

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PCB鋪銅的可制造性設(shè)計(jì)檢查

關(guān)于碎銅、孤立銅的可制造性問(wèn)題,碎銅在生產(chǎn)制造過(guò)程中因細(xì)長(zhǎng)的特征會(huì)被蝕刻掉,從而導(dǎo)致銅分離,脫落在其他位置導(dǎo)致不同網(wǎng)絡(luò)短路。

孤立銅在板廠CAM工程師處理生產(chǎn)文件時(shí),會(huì)提出詢問(wèn)與設(shè)計(jì)工程師確認(rèn),因?yàn)闊o(wú)網(wǎng)絡(luò)鏈接的孤立銅屬于異常設(shè)計(jì)。所以設(shè)計(jì)存在孤立銅會(huì)浪費(fèi)溝通成本,耽誤生產(chǎn)周期。

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這里推薦一款華秋DFM軟件,可以一鍵分析孤立銅,在制造前攔截設(shè)計(jì)文件的異常,提醒設(shè)計(jì)工程師避免設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)失敗,并可減少與板廠的溝通成本,縮短生產(chǎn)周期。

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華秋DFM軟件主要的功能包括:PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優(yōu)化方向推薦、價(jià)格交期評(píng)估、供應(yīng)鏈下單、阻抗計(jì)算等工具。

能夠滿足工程師需要的多種場(chǎng)景,在制造前期解決或發(fā)現(xiàn)所有可能的質(zhì)量隱患,將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低,減少成本

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目前華秋DFM推出了新版本,可實(shí)現(xiàn)制造與設(shè)計(jì)過(guò)程同步,模擬選定的PCB產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到組裝的整個(gè)生產(chǎn)流程。

華秋DFM使BOM表整理、元器件匹配、裸板分析及組裝分析四個(gè)模塊相互聯(lián)系,共同協(xié)作來(lái)完成一個(gè)完整的DFM分析!

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