在日常PCB設計中,我們經常會看到整版大面積鋪銅,看起來既專業又美觀,好像已經成了“默認操作”。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板中,鋪銅可不是越多越好,處理不好反而會影響電氣性能甚至埋下安全隱患!
今天我們就來詳細聊聊——
不同類型PCB該怎么鋪銅?
鋪銅距離對阻抗的影響有多大?
如何正確設置銅皮間距?
電源類PCB:鋪銅≠屏蔽,反而可能是“雷區”!
電源板電流大、電壓高,我們在設計時經常需要預留爬電間距,尤其是高壓與低壓之間更要嚴格區分。此時如果大面積鋪銅,很多時候會變成碎銅,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,優先考慮安全間距與EMC設計。
高速PCB:銅皮與阻抗線的“微妙關系”
高速信號講究阻抗控制,如果你隨意把銅皮鋪得太近,就可能大幅改變線的阻抗,從而導致信號反射、失真、EMI等問題。
實驗驗證:
我們使用以下疊層結構進行仿真分析:
圖1:疊層結構 我們計算了表層與內層100Ω差分線的線寬和線距:
圖2:表層計算結果
圖3:內層計算結果
表層差分線寬/距為 3mil/5.8mil,內層為 3.5mil/5.6mil。
然后我們模擬在差分線兩側鋪上銅皮的情況,銅皮距離為5mil,看看對阻抗的影響:
圖4、圖5:銅皮距離5mil下的阻抗變化 結果: 不論外層還是內層,差分阻抗都下降了約 3Ω!
間距設置多少才合適?我們繼續測試!
進一步仿真銅皮離差分線 10mil和15mil 時的影響:
圖6 ~ 圖9:間距變化下的仿真對比
結論非常直觀:
距離10mil時,仍有約0.5Ω的下降
距離15mil時,阻抗變化可忽略不計!
實戰建議總結:
銅皮與阻抗線的間距至少15mil以上
1、空間允許時建議設置為20mil更保險
2、避免整版鋪銅,可使用網格或小塊鋪銅方式補強
3、關注DRC規則設置,提前預警銅皮距離
寫在最后
別再把鋪銅當“裝修工程”了!真正專業的高速PCB設計,關鍵在于每一個細節處理。你可能看不到它,但信號完整性、EMC表現卻會如實反映每一次輕率鋪銅的代價。
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原文標題:高速PCB鋪銅到底怎么鋪?99%工程師都忽視了這幾點!
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