敷铜的意义:
1)减小地线阻抗,提高抗干扰能力;
2)降低压降,提高电源效率;
3)与地线相连,还可以减小环路面积。
4)也出于让PCB 焊接时尽可能不变形的目的,大部分PCB 生产厂家也会要求PCB 设计者在PCB 的空旷区域填充铜皮或者 格状的地线。
不过敷铜如果处理的不当,那将得不赏失
这是一个实测的案例,测量结果是利用EMSCAN 电磁干扰扫描系统 (http://www.emscan.com.cn)获得的,EMSCAN 能使我们实时看清电磁场的分布。
在一块多层PCB 上,工程师把PCB 的周围敷上了一圈铜,如图1 所示。在这个敷铜的处理上,工程师仅在铜皮的开始部分放置了几个过孔,把这个铜皮连接到了地层上,其他地方没有打过孔。
式中f 为频率,单位为Hz,λ为波长,单位为m,C 为光速,等于3×108 米/秒
对于22.894MHz 的信 ,其波长λ为:3×108/22.894M=13 米。λ/20 为65cm。
本PCB 的敷铜太长,超过了65cm,从而导致产生天线效应。
目前,我们的PCB 中,普遍采用了上升沿小于1ns 的芯片。假设芯片的上升沿为1ns,其产生的电磁干扰的频率会高达fknee = 0.5/Tr =500MHz。
对于500MHz 的信 ,其波长为60cm,λ/20=3cm。
也就是说,PCB上3cm 长的布线,就可能形成“天线”。所以,在高频电路中,千万不要认为,把地线的某个地方接了地,这就是“地线”。一定要以小于λ/20 的间距,在布线上打过孔,与多层板的地平面“良好接地”。
注意问题:
那么我们在敷铜中,为了让敷铜达到我们预期的效果,那么敷铜方面需要注意那些问题:
* 如果PCB的地较多,有SGND、AGND、GND,等等,就要根据PCB板面位置的不同,分别以最主要的“地”作为基准参考来独立覆铜,数字地和模拟地分开来敷铜自不多言,同时在覆铜之前,首先加粗相应的电源连线:5.0V、3.3V等等,这样一来,就形成了多个不同形状的多变形结构。
* 对不同地的单点连接,做法是通过0欧电阻或者磁珠或者电感连接;
* 晶振附近的覆铜,电路中的晶振为一高频发射源,做法是在环绕晶振敷铜,然后将晶振的外壳另行接地。
* 孤岛(死区)问题,如果觉得很大,那就定义个地过孔添加进去也费不了多大的事。
* 在开始布线时,应对地线一视同仁,走线的时候就应该把地线走好,不能依*于覆铜后通过添加过孔来消除为连接的地引脚,这样的效果很不好。
* 在板子上最好不要有尖的角出现( * 多层板中间层的布线空旷区域,不要敷铜。因为你很难做到让这个敷铜“良好接地”
* 设备内部的金属,例如金属散热器、金属加固条等,一定要实现“良好接地”。
* 三端稳压器的散热金属块,一定要良好接地。 晶振附近的接地隔离带,一定要良好接地。
总之:PCB 上的敷铜,如果接地问题处理好了,肯定是“利大于弊”,它能减少信 线的回流面积,减小信 对外的电磁干扰。
大面积的敷铜(实心覆铜)和 格铜哪个好span>
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