PCB敷銅的作用

1、PCB的敷銅的作用PCB的敷銅一般都是連在地線上，增大地線面積，有利于地線阻抗降低，使電源和信號(hào)傳輸穩(wěn)定，在高頻的信號(hào)線附近敷銅，可大大減少電磁輻射干擾。總的來說增強(qiáng)了PCB的電磁兼容性。提高板子的抗干擾能力PCB板的電源（VCC和GND分成兩叉A和B,這本來沒有什么錯(cuò)，也是正常的做法?？墒?， A和B之間卻要有 幾個(gè)信號(hào)必須連起來，這樣，地線的問題就來了，要不要連呢？或者連與不連有什么考究呢？這個(gè)也可以這樣理解：一個(gè)電源給兩塊板供電。但兩塊子之間，是有信號(hào)互連的。它產(chǎn)生的問題就是：接信號(hào)的時(shí)候，只互連信號(hào)而地不再一起連，或信號(hào)連地也要一起連，如何進(jìn)行選擇？分別有什么講究？這個(gè)問題比較矛盾，請(qǐng)大

2、家發(fā)表自己的見解和經(jīng)驗(yàn)。有實(shí)例更好。這個(gè)問題一時(shí)說不清楚對(duì)于數(shù)字信號(hào)板，我一般是信號(hào)線跟地線一起走的，就是說，如果兩個(gè)板共用一個(gè)電源地，但是如果有信號(hào) 通信時(shí)，我會(huì)把地線跟信號(hào)線一起連過去。有時(shí)信號(hào)線多了，可能還會(huì)用到多根地線。而對(duì)于低頻的模擬信號(hào)走線，則要考慮單點(diǎn)接地方面的問題了。首先在布局時(shí)，就要考慮好地線電流的影響，信號(hào)流向要合理。不能將輸入端的地線，接在大電流的輸出端附近的地線上。有時(shí)分成一級(jí)級(jí)的地線，然后一起 接到電源處。對(duì)于兩個(gè)板之間的屏蔽線，屏蔽層最好單端接地，地線應(yīng)該單獨(dú)走，避免屏蔽層 中有大電流流過。接地這個(gè)東西，是比較麻煩，有時(shí)，隨便拉根地出來，照樣工作得很穩(wěn)。但是如果那天

3、你剛好運(yùn)氣不好，則可能一根地線沒弄好，就會(huì)導(dǎo)致你的整個(gè)系統(tǒng)癱瘓,再來灌點(diǎn)水，歡迎大家踴躍砸磚,1. 數(shù)字接地方面的例子：電腦中的很多數(shù)據(jù)線都是多根地線的。如IDE連接線，有很根地線；打印機(jī)并口（ LPT）有多根地線；PCI局部總線板卡中，也有多根地線。2. 低頻模擬信號(hào)方面的：如音響系統(tǒng)中的放大器，地線的分布以及連接，都很有講究。如果處理得不好，會(huì)導(dǎo)致噪聲大，通常是低頻的“嗡嗡”聲。甚至還會(huì)產(chǎn)生自激而導(dǎo)致完全不能使用。一般要求單點(diǎn)接地，就是各個(gè) 部分的地，直接拉到電源地去，而不是隨便從中間哪拉條地線出來；屏蔽線的屏蔽層，只讓一端接地；地線不形 成環(huán)路，如果有環(huán)路的話，可在適當(dāng)?shù)奈恢脤h(huán)斷開，接

4、入一個(gè)O.luF的小電容。信號(hào)輸入以及輸出端的地線，要選取得當(dāng)，不能使輸出信號(hào)通過地線而疊加到輸入端。關(guān)于地線環(huán)路問題，講講我的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于數(shù)字電路來說，地線環(huán)路造成的地線環(huán)流也就是幾十毫伏級(jí)別的，而TTL的抗干擾門限是1.2V，CMOS電路更可以達(dá)到1/2電源電壓，也就是說地線環(huán)流根本就不會(huì)對(duì)電路的工作造成不良影響。相反，如果地線不 閉合，問題會(huì)更大，因?yàn)閿?shù)字電路在工作的時(shí)候產(chǎn)生的脈沖電源電流會(huì)造成各點(diǎn)的地電位不平衡，比如本人實(shí)測(cè) 74LS161在反轉(zhuǎn)時(shí)地線電流 1.2A （用2Gsps示波器測(cè)出，地電流脈沖寬度7ns）。在大脈沖電流的沖擊下，如果采用枝狀地線（線寬 25mil ）分布，地

5、線間各個(gè)點(diǎn)的電位差將會(huì)達(dá)到百毫伏級(jí)別。而采用地線環(huán)路之后，脈沖電 流會(huì)散布到地線的各個(gè)點(diǎn)去，大大降低了干擾電路的可能。采用閉合地線，實(shí)測(cè)出各器件的地線最大瞬時(shí)電位差 是不閉合地線的二分之一到五分之一。當(dāng)然不同密度不同速度的電路板實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)差異很大，我上面所說，指的是大約相當(dāng)于 Protel 99SE 所附帶的Z80 Demo板的水平。對(duì)于低頻模擬電路，我認(rèn)為地線閉合后的工頻干擾是從空間感應(yīng)到的，這是無論如何也仿真和計(jì)算不出來的。如果地線不閉合， 不會(huì)產(chǎn)生地線渦流，beckhamtao所謂“但地線開環(huán)這個(gè)工頻感應(yīng)電壓會(huì)更大。”的理論依據(jù)和在？舉兩個(gè)實(shí)例，7年前我接手別人的一個(gè)項(xiàng)目，精密壓力計(jì)，用的

6、是14位A/D轉(zhuǎn)換器，但實(shí)測(cè)只有 11位有效精度，經(jīng)查，地線上有15mVp-p的工頻干擾，解決方法就是把PCB的模擬地環(huán)路劃開，前端傳感器到A/D的地線用飛線作枝狀分布，后來量產(chǎn)的型號(hào)PCB重新按照飛線的走線生產(chǎn)，至今未出現(xiàn)問題。第二個(gè)例子，一個(gè)朋友熱愛發(fā)燒，自己DIY 了一臺(tái)功放，但輸出始終有交流聲，我建議其將地線環(huán)路切開，問題解決。事后此位老兄查閱 數(shù)十種“ Hi-Fi名機(jī)” PCB圖，證實(shí)無一種機(jī)器在模擬部分采用地線環(huán)路。對(duì)于這種地線干擾問題，建議用高頻電路的視角看問題高頻電路的角度看這些問題，地線也是有阻抗的，1。阻抗越大，電流變化時(shí)的電壓越大；2。電路的翻轉(zhuǎn)速度越大，地線上的干擾也越

7、大；3。當(dāng)干擾頻率對(duì)地線的復(fù)阻抗的特性頻率相近，地線上的干擾就會(huì)變大。有這么個(gè)實(shí)例一批YAMAHA72聲卡，功放IC是TEA2025B,發(fā)熱嚴(yán)重。最后燒掉功放電源回路上的“零歐姆電阻”。無論 換多少次功放IC，結(jié)果都是一樣。嚴(yán)重者連帶DAC芯片也給搞得變差了。檢查發(fā)現(xiàn)，PCB模擬部分的地線就是多環(huán)路結(jié)構(gòu)。顯然，此卡PCB設(shè)計(jì)員不懂得模擬電路的脾氣。如果地線在局部形成很多的小環(huán)，結(jié)果會(huì)如何呢！考慮地線上可能的感應(yīng)壓降地線環(huán)流對(duì)數(shù)字電路的影響是不能忽視的。一個(gè)1.2A的脈沖可能只會(huì)在地線上產(chǎn)生幾個(gè)毫伏的電阻壓降，但在陡峭的上升時(shí)間里，可能會(huì)在同樣的線路中產(chǎn)生十幾伏的感應(yīng)壓降（與線電感量有關(guān)，當(dāng)然其

8、條件是頻 率高），而且這種影響還可能通過耦合電容影響到低噪聲區(qū)域。關(guān)于劃開地環(huán)路的方法確實(shí)有效，經(jīng)典。而且在高頻板的設(shè)計(jì)中經(jīng)常很重要。你說反了，高頻板更要地線閉環(huán)。請(qǐng)教一下 大蝦！我只知道一塊板子上有多個(gè)地的話應(yīng)該將它們分開接地，而不是連在一個(gè)地端。但是我不明白你說的地線要環(huán)繞是指什么？清指點(diǎn)！只要明白 只要明白大面積輔地，只是為了把地干擾電平平均地分布。實(shí)際上我想在模擬地上可以加一些磁珠來 抑掉干擾！我認(rèn)為環(huán)地對(duì)模擬電路來說是很有必要，但要分開強(qiáng)弱信號(hào)值得討論 “解決方法就是把 PCB的模擬地環(huán)路劃開，前端傳感器到A/D的地線用飛線作枝狀分布，后來量產(chǎn)的型號(hào)PCB重新按照飛線的走線生產(chǎn)，至今

9、未出現(xiàn)問題。第二個(gè)例子，一個(gè)朋友熱愛發(fā)燒，自己DIY 了一臺(tái)功放,但輸出始終有交流聲，我建議其將地線環(huán)路切開，問題解決?！闭f得沒錯(cuò)，其實(shí)模擬電子講求信號(hào)回路要短，若不將地線環(huán)路切開，其他環(huán)路的干擾會(huì)影響本環(huán)路的，嚴(yán)重 的還可能自激。你的看法我很贊同，我也遇到相同的問題。我的看法。如果一個(gè)電路版上，模擬電路和數(shù)字電路。那么數(shù)字電路的地線和模擬電路的地線只能有一個(gè)接點(diǎn)（在插槽 處）。否則數(shù)字部分信號(hào)十分不穩(wěn)定。數(shù)字電路多從接地阻抗出發(fā)去考慮有時(shí)用多層板不一定是布線密度問題、可能是解決地線阻抗太高導(dǎo)致EMC超標(biāo)需要解釋一下我雖然知道較好的方法是各自獨(dú)立供電或進(jìn)行電源分離。我的意思是：1采用DC/DC

10、進(jìn)行電源隔離是無效的，因?yàn)檎驹陔娫吹慕嵌瓤?，?shí)際的電源環(huán)路并沒有改變。非但如此，由 于DC/DC本身增加了電耗，所以，干擾反而會(huì)增加。2電源分離，我指的是分離成兩個(gè)獨(dú)立的電源，而不是用DC/DC進(jìn)行電源隔離。關(guān)于此問題，我的一個(gè)方案是：如果是數(shù)字信號(hào)，實(shí)在不行，或?yàn)榱嗽黾涌煽啃裕梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)換成差分的方式進(jìn)行傳輸，但速度要考慮好。"2根信號(hào)線之間夾一根地線，傳輸線原理”值此，我想說，有人喜歡大面積，甚至整板整板地、上下層都鋪滿銅。這是不好的現(xiàn)象、不良的習(xí)慣。我現(xiàn)對(duì)鋪銅有以下幾點(diǎn)體會(huì)是，請(qǐng)大家評(píng)說一下：1即使同是地線鋪銅，必要時(shí)也要分隔開，如敏感的晶振電路。2在可以不鋪的地方不鋪為好。它

11、主要考慮不要把焊盤搞得太復(fù)雜，以免影響檢修和調(diào)試。3在無所謂的地方，為鋪銅形狀好看一點(diǎn)，根據(jù)圖案酌情考慮。以上幾點(diǎn)，要綜合考慮。為了這幾點(diǎn)，為了美觀，有時(shí)覺得它比布線還難。大多數(shù)人都知道要覆銅，卻不知道覆銅的目的和原則，往往有本末倒置適得其反的事出現(xiàn)覆銅除了減小地電阻，還有減小回路截面積，提供信號(hào)鏡像回路等作用，不完整的銅層和截?cái)噻R像回路的銅層，位置不正確的銅層往往還會(huì)引入新的干擾假設(shè)在雙面板一面有 1條信號(hào)線，另一面大面積覆銅， 信號(hào)線與覆銅構(gòu)成信號(hào)回路， 信號(hào)線信號(hào)由A流向B, 必定在周圍形成電/磁場(chǎng)，由于背面有覆銅，它與信號(hào)線相當(dāng)于2個(gè)金屬平板，信號(hào)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大多數(shù)集中在信號(hào)線與銅層之

12、間，向外發(fā)射的少，于是就好像在信號(hào)線正下方的銅層鏡像出一條信號(hào)電流，方向由B到Ao如果信號(hào)線下方的銅層不連續(xù)，那么就會(huì)有電磁場(chǎng)泄漏出去了說說我的想法1. 在跨板或者跨系統(tǒng)的信號(hào)線還是帶地線走比較好，一個(gè)信號(hào)線配一個(gè)地線相隔走線。2. 如果擔(dān)心因?yàn)樾盘?hào)線和電源線的地形成地線環(huán)，可以在兩個(gè)板子連接的電源線和地線上加共模電感，來阻斷地線環(huán)。曾經(jīng)用這個(gè)招搞定過一個(gè)功放的干擾問題我對(duì)鋪地的認(rèn)識(shí)，歡迎拍磚！1. 對(duì)于不同信號(hào)的板子不同處理，比如高頻的要鋪網(wǎng)狀地，低頻的可以鋪實(shí)地。2. 鋪地的作用：減少信號(hào)回地電阻，對(duì)信號(hào)增加屏蔽功能，消除干擾，增加PCB硬度，美觀。3. 對(duì)于鋪地的形狀和區(qū)域，要具體問題具

13、體分析。要看你利用鋪地的那種功能。當(dāng)然首先不能違反地線的走線規(guī)則。對(duì)于一塊 PCB可以分不同的區(qū)域鋪地，不能讓干擾通過同層或者其他層的地而引入到其他區(qū)域中。做到模數(shù)分開，強(qiáng)弱分開。4. 地線星狀分布，大電流回地盡量短，并避免與小電流地接觸。高頻信號(hào)和模擬信號(hào)可以有地伴行,“1.對(duì)于不同信號(hào)的板子不同處理，比如高頻的要鋪網(wǎng)狀地，低頻的可以鋪實(shí)地。”為什么高頻要鋪網(wǎng)狀地？有許多高頻電路鋪的都是實(shí)地敷銅一般有兩種基本的方式，就是大面積的敷銅和網(wǎng)格銅，經(jīng)常也有人問到，大面積覆銅好還是網(wǎng)格覆銅好，不好一概而論。為什么呢？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(shí)，板子就可

14、能會(huì)翹起來，甚至?xí)鹋荨Ｒ虼舜竺娣e敷銅，一般也會(huì)開幾個(gè)槽，緩解銅箔起泡，單純的網(wǎng)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(wǎng)格有好處（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(wǎng)格是使由交錯(cuò)方向的走線組成的，我們知道對(duì)于電路來說，走線的寬度對(duì)于電路板的工作頻率是有其相應(yīng)的“電長(zhǎng)度“的（實(shí)際尺寸除以工作頻率對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率可得，具體可見相關(guān)書籍），當(dāng)工作頻率不是很高的時(shí)候，或許網(wǎng)格線的作用不是很 明顯，一旦電長(zhǎng)度和工作頻率匹配時(shí)，就非常糟糕了，你會(huì)發(fā)現(xiàn)電路根本就不能正常工作， 到處都在發(fā)射干擾系統(tǒng)工作的信號(hào)。所以對(duì)于使用網(wǎng)格的同仁，我的建議是根據(jù)設(shè)計(jì)

15、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(duì)抗干擾要求高的多用網(wǎng)格，低頻電路有大電流的電路等常用完整的鋪銅。說了這么多，那么我們?cè)诜筱~中，為了讓敷銅達(dá)到我們預(yù)期的效果，那么敷銅方面需 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(jù) PCB板面位置的不 同，分別以最主要的 “地”作為基準(zhǔn)參考來獨(dú)立覆銅， 數(shù)字地和模擬地分開來敷銅自不多言， 同時(shí)在覆銅之前，首先加粗相應(yīng)的電源連線： 5.0V、 3.3V 等等，這樣一來，就形成了多個(gè)不 同形狀的多變形結(jié)構(gòu)。2. 對(duì)不同地的單點(diǎn)連接，做法是通過0 歐電阻或者磁珠或者電感連接；3 .晶振附近的覆銅，電路中的晶振為一高頻發(fā)射源，做法是在環(huán)繞晶振敷銅，然后將 晶振的外殼另行接地。4 .孤島（死區(qū)）問題，如果覺得很大， 那就定義個(gè)地過孔添加進(jìn)去也費(fèi)不了多大的事。5. 在開始布線時(shí)， 應(yīng)對(duì)地線一視同仁， 走線的時(shí)候就應(yīng)該把地線走好，不能依靠于覆 銅后通過添加過孔來消除為連接的地引腳，這樣的效果很不好。6. 在板子上最好不要有尖的角出現(xiàn)（ =180 度），