標籤:雜訊 定義 長度 相關 連線 功能 意義 通過 範圍
所謂覆銅,就是將 PCB 上閑置的空間作為基準面,然後用固體銅填充,這些銅區又稱為灌銅。敷銅的意義在於:減小地線阻抗,提高抗幹擾能力;降低壓降,提高電源效率;與地線相連,還可以減小環路面積。也出於讓 PCB 焊接時儘可能不變形的目的,大部分 PCB 生產廠家也會要求 PCB 設計者在 PCB 的空曠地區填充銅皮或者網格狀的地線,敷銅如果處理的不當,那將得不賞失,究竟敷銅是"利大於弊"還是"弊大於利"?
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,當長度大於雜訊頻率相應波長的 1/20 時,就會產生天線效應,雜訊就會通過布線向外發射,如果在 PCB 中存在不良接地的敷銅話,敷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",一定要以小於λ/20 的間距,在布線上打過孔,與多層板的地平面"良好接地"。如果把敷銅處理恰當了,敷銅不僅具有加大電流,還起了屏蔽幹擾的雙重作用。 敷銅一般有兩種基本的方式,就是大面積的敷銅和網格敷銅,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。為什麼呢?大面積敷銅,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。因此大面積敷銅,一般也會開幾個槽,緩解銅箔起泡,單純的網格敷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,網格敷銅有好處(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,我們知道對於電路來說,走線的寬度對於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,你會發現電路根本就不能正常工作,到處都在發射幹擾系統工作的訊號。所以對於使用網格的同仁,我的建議是根據設計的電路板工作情況選擇,不要死抱著一種東西不放。因此高頻電路對抗幹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。
敷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 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,數字地和類比地分開來敷銅自不多言,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.對不同地的單點串連,做法是通過 0 歐電阻磁珠有很高的電阻率和磁導率,他等效於電阻和電感串聯,但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾傳輸速率性,在高頻時呈現阻性,所以能在相當寬的頻率範圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。作為電源濾波,可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了,磁珠由氧磁體組成,電感由磁心和線圈組成,磁珠把交流訊號轉化為熱能,電感把交流儲存起來,緩慢的釋放出去。磁珠對高頻訊號才有較大阻礙作用,一般規格有 100 歐/100mMHZ ,它在低頻時電阻比電感小得多。
3.晶振:電路中的晶振為一高頻發射源,做法是在環繞晶振敷銅,然後將晶振的外殼另行接地。
4.孤島(死區)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,不能依靠於銅後通過添加過孔來消除為串連的地引腳,這樣的效果很不好。
6.在板子上最好不要有尖的角出現(<=180 度),因為從電磁學的角度來講,這就構成的一個發射天線!對於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.多層板中介層的布線空曠地區,不要敷銅。因為你很難做到讓這個敷銅"良好接地"
8.裝置內部的金屬,例如金屬散熱器、金屬加固條等,一定要實現"良好接地"。
9.三端穩壓器的迴流面積,減小訊號對外的電磁幹擾。
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