于PCB设计进程里,铺铜应否完整覆盖板面,这是诸多工程师会碰到的一项基础抉择。此并非单纯的“是”或者“否”的问题,它关联着电路的信号完整性、散热性能、生产良率以及最……
于PCB设计进程里,铺铜应否完整覆盖板面,这是诸多工程师会碰到的一项基础抉择。此并非单纯的“是”或者“否”的问题,它关联着电路的信号完整性、散热性能、生产良率以及最终产品的可靠性。完整的铺铜并非一直是最佳方案,得依据具体的设计需求以及信号类型来审慎地做出决策。
完整铺铜对信号完整性的影响是什么
用于高速信号的清晰参考回流路径可由完整的铺铜平面来供给,由此便能减少信号环路面积,进而得以有效降低电磁干扰(EMI)以及串扰。特别是针对高频数字电路或者射频电路而言,一个完整且无分割的地平面是极为关键重要的,它能够确保信号处于纯净与稳定的状态。
可是,于模拟电路或者混合信号电路里面,情形会更加复杂些。敏感的模拟地和有着大电流、噪声繁杂的数字地经由铺铜大面积连接起来,有可能会带入严重的噪声干扰。在这个时候,更所需的是借助合理的布局以及单点接地去达成“干净”的参考地,并非一味地去追求物理层面的完整连接。
哪些情况下铺铜不能完全覆盖
在那种处于高压状态或者大功率且间距不够充足的区域当中,是绝对必须要禁止进行铺铜操作的。这是因为安规有着明确要求,针对不同电位之间是需要维持足够的爬电距离的,要是强行展开铺铜行为的话,就极有可能致使空气间隙以及爬电距离达不到要求,进而会带来安全方面的隐患问题。
对于某些有着特定阻抗要求的射频信号线,或者差分线而言,其周边得维持固定不变的介质环境。要是随意地进行大面积铺铜,并且靠近这些走线的话,就会改变它跟参考平面之间的间距,进而影响到阻抗的连续性,最终致使信号出现反射以及损耗。
如何设计铺铜的避让与连接规则
进行设计铺铜之际,务必要设定合理的规则。针对过孔以及焊盘而言,常常需要去设置恰当的热隔离连接,以此防止因铺铜完全覆盖致使焊接的时候散热速度过快,进而形成冷焊或者立碑。大多数的EDA软件都提供“花焊盘”这种连接方式。
对于有着不同属性的铜皮,像不同的电源网络那般,一定要设置充足的间距。对于那些需要电气隔离的区域,比如说晶体振荡器下方,应当开展掏空处理,从而避免铺铜对其起振以及频率稳定性造成影响。借助设置禁布区或者不同的铺铜优先级,能够精准控制铜皮形状。
完整铺铜在散热与加工中有什么利弊
从关于散热的角度去看,面积较大的铺铜能够充当散热片,借助其帮助功耗器件把热量均匀地传导至整个板面,以此降低局部热点的温度,这对于那些并没有额外的散热器的器件而言尤其是具有益处的。
仅就生产加工层面而言,存在那种完全覆盖、不存在平衡状态的大面积铜皮,在回流焊这个过程当中,它有可能因为热胀冷缩不均匀的这种情况,进而致使板出现翘曲现象。另外,如果铜皮处在某一层里面分布极其不均衡的话,它还可能会对多层板压合时候的结构稳定性造成影响。所以,有时候就得添加那种非功能性的平衡铜要么就是盗铜,以此来改善工艺性。
当您于设计PCB之际,是更偏向运用完整的地平面铺铜,还是依照模块来开展局部铺铜以及分割?您觉得哪一种方式在对噪声进行控制方面会更具成效?欢迎在评论区域分享您的实战经历以及见解,要是认为本文有所助益,请点赞并分享给您的同事。
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