在日常PCB設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常會(huì)看到整版大面積鋪銅，看起來既專業(yè)又美觀，好像已經(jīng)成了“默認(rèn)操作”。但你真的了解這樣做的后果嗎?尤其是在電源類板子和高速信號(hào)板中，鋪銅可不是越多越好，處理不好反而會(huì)影響電氣性能甚至埋下安全隱患!

今天我們就來詳細(xì)聊聊——

不同類型PCB該怎么鋪銅?

鋪銅距離對(duì)阻抗的影響有多大?

如何正確設(shè)置銅皮間距?

電源類PCB：鋪銅≠屏蔽，反而可能是“雷區(qū)”!

電源板電流大、電壓高，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常需要預(yù)留爬電間距，尤其是高壓與低壓之間更要嚴(yán)格區(qū)分。此時(shí)如果大面積鋪銅，很多時(shí)候會(huì)變成碎銅，這些碎銅不但起不到屏蔽作用，反而可能成為干擾源。

建議：

電源類PCB鋪銅要慎重，不要盲目整版鋪銅，優(yōu)先考慮安全間距與EMC設(shè)計(jì)。

高速PCB：銅皮與阻抗線的“微妙關(guān)系”

高速信號(hào)講究阻抗控制，如果你隨意把銅皮鋪得太近，就可能大幅改變線的阻抗，從而導(dǎo)致信號(hào)反射、失真、EMI等問題。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

我們使用以下疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析：

圖1：疊層結(jié)構(gòu) 我們計(jì)算了表層與內(nèi)層100Ω差分線的線寬和線距：

圖2：表層計(jì)算結(jié)果

圖3：內(nèi)層計(jì)算結(jié)果

表層差分線寬/距為 3mil/5.8mil，內(nèi)層為 3.5mil/5.6mil。

然后我們模擬在差分線兩側(cè)鋪上銅皮的情況，銅皮距離為5mil，看看對(duì)阻抗的影響：

圖4、圖5：銅皮距離5mil下的阻抗變化 結(jié)果： 不論外層還是內(nèi)層，差分阻抗都下降了約 3Ω!

間距設(shè)置多少才合適?我們繼續(xù)測(cè)試!

進(jìn)一步仿真銅皮離差分線 10mil和15mil 時(shí)的影響：

圖6 ~ 圖9：間距變化下的仿真對(duì)比

結(jié)論非常直觀：

距離10mil時(shí)，仍有約0.5Ω的下降

距離15mil時(shí)，阻抗變化可忽略不計(jì)!

實(shí)戰(zhàn)建議總結(jié)：

銅皮與阻抗線的間距至少15mil以上

1、空間允許時(shí)建議設(shè)置為20mil更保險(xiǎn)

2、避免整版鋪銅，可使用網(wǎng)格或小塊鋪銅方式補(bǔ)強(qiáng)

3、關(guān)注DRC規(guī)則設(shè)置，提前預(yù)警銅皮距離

寫在最后

別再把鋪銅當(dāng)“裝修工程”了!真正專業(yè)的高速PCB設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于每一個(gè)細(xì)節(jié)處理。你可能看不到它，但信號(hào)完整性、EMC表現(xiàn)卻會(huì)如實(shí)反映每一次輕率鋪銅的代價(jià)。

本文凡億教育原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源!