PCB技術 - PCB鋪銅用銅網格還是實心銅更好？

什麼是PCB鋪銅？

所謂PCB鋪銅就是以PCB上的閒置空間為參攷平面，然後用實心鋪銅填充PCB。 這些鋪銅區域也稱為鋪銅。

銅覆意義PCB在於降低接地阻抗，提高抗干擾能力，降低電壓降，提高電源效率，與地線連接，還可以减少環路面積。

為了盡可能地防止PCB變形，大多數PCB製造商還要求PCB設計人員在PCB的開放區域填充銅片或地線之類的銅網格。 如果PCB鋪銅處理不當，那損失就得不償失了。 PCB鋪銅是“優勢大於劣勢”還是“劣勢大於優勢”？ 我們都知道，在PCB高頻的情况下，PCB上佈線的分佈電容會起作用。 當長度大於雜訊頻率對應波長的1 / 20時，就會發生天線效應，雜訊會通過佈線發射出去。 如果PCB中PCB鋪銅接地不良，PCB鋪銅就會成為雜訊傳播的工具。

囙此，在高頻PCB電路中，不要以為地線的某個地方接地，這就是“地線”。 必須在佈線上鑽孔，間距小於 λ/ 20，以便與多層板的地平面“良好接地”。 如果對PCB鋪銅處理得當，PCB鋪銅不僅會新增電流，而且還起到遮罩干擾的雙重作用。

實心鋪銅

實心鋪銅和銅網格鋪銅兩種鋪銅的方式

PCB鋪銅有兩種基本筦道，即大面積PCB實心鋪銅和銅網格鋪銅。 經常被問到大面積PCB鋪銅好還是PCB銅網格鋪銅好，不好一概而論。

為什麼？ 大面積PCB實心鋪銅具有新增電流和遮罩雙重作用。 但是，如果大面積的PCB被實心鋪銅，焊接時板子可能會翹曲甚至起泡。 囙此，大面積的PCB鋪銅，一般會開幾個槽，以緩解銅箔起泡。

純PCB板栅銅鍍層主要是為了遮罩，新增電流的效果降低。 從散熱的角度來看，銅網格是有益的（它减少了銅的受熱面），並起到了一定的電磁遮罩作用。 尤其是觸控電路，需要指出的是，銅網格是由方向交錯的線條組成的。 我們知道，對於PCB電路，線的寬度對於PCB的工作頻率有其對應的“電力長度”（實際尺寸可以通過工作頻率對應的數位頻率進行除法得到）。

當工作頻率不是很高時，也許PCB銅格線的作用不是很明顯。 一旦電力長度和工作頻率匹配，就會很糟糕。 你會發現PCB電路根本無法正常工作，干擾系統的訊號到處傳輸。

建議是根據設計的PCB的工作條件來選擇。 不要執著於某事。 囙此，高頻PCB電路需要高抗干擾的多用途柵極、大電流電路的低頻PCB電路和其他常用的完整PCB鋪銅。

銅網格鋪銅

鋪銅的好處

1、地層鋪銅可以减小接地距離，降低接地阻抗

2、接地銅皮具有遮罩作用，鋪銅可以提升PCB的抗干擾能力

3、電源層鋪銅可以降低電源線阻抗，降低電壓降，提升電源效率。

4、完整的電源或地平面，可以有效降低訊號環路的面積。

5、鋪銅可以新增PCB的機械效能，新增PCB的機械強度。

6、鋪銅可以填充走線層的鏤空部分，使PCB的層壓更加緊密，鋪銅讓PCB層壓後的厚度更加準確，讓PCB更加平整

如何鋪銅

通常情况下鋪銅分為3步：

1、繪製鋪銅區域。

2、設定銅皮内容和銅皮網絡名稱。

3、删除孤島銅皮。 同時PCB設計軟體也提供簡單好用的智慧鋪銅功能。

鋪銅的經驗原則

良好的鋪銅，可以顯著提升PCB的效能，而不合理的鋪銅，有時反而會影響PCB效能，甚至造成產品功能失效，PCB的鋪銅往往需要遵循如下經驗原則：

1、焊盤和PCB銅皮的連接往往選擇十字連接的管道。 如果焊盤和銅皮完全連接，焊接時由於銅皮導熱過快，大面積銅皮散熱過快，焊盤不易完全加熱，完全加熱後相連的銅皮容易發生翹起甚至褶皺的現象。

2、儘量鋪設實心銅皮，不鋪網格銅皮，尤其是高頻應用領域，比如10G的訊號波長為3cm，其二十分之一只有1.5mm。 當走線長度大於波長的二十分之一時，走線將具有明顯的天線效應，可以向外輻射高頻干擾訊號。 網格銅皮內部網格間距離可能達到1.5mm數量級，或者由於網格磨損或被走線切割後達到1.5mm數量級，進而引起信號完整性問題。

3、完整的銅皮儘量不用有尖銳的直角，可以進行倒角或者鋪Round形狀的銅皮

4、PCB的走線層如果空餘較大的面積也應鋪上銅皮，這有利於新增PCB厚度的精度，新增PCB的機械強度和平整度。

鋪銅的注意事項

鋪銅時應特別注意，焊盤與過孔的連接使用十字焊盤，不要形成孤島銅皮，不要使用長走線連接兩個孤島銅皮，關注每一層的覆銅率如果過低需要補充銅皮，多層板內部走線層不大面積鋪銅皮，空閒區域鋪銅皮或調整覆銅率時應保證銅皮的接地良好。

鋪銅是指在PCB電力層添加整塊的銅皮，鋪銅包括電源層鋪銅，地層鋪銅和訊號走線層空閒區域鋪銅，鋪銅使用實心鋪銅还是銅網格鋪銅，這是PCB設計的一個重要的環節。