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填充铜(Solid Copper)和网格铜(Hatched Copper)是PCB设计中两种不同的铺铜方式,它们在电气性能、热管理、加工工艺和成本方面存在一些区别:
1. 电气性能:
填充铜:提供连续的导电层,具有极低的电阻和最小的电压降。适合大电流应用,并能提供优秀的电磁屏蔽效果,显著提高电磁兼容性。
网格铜:由于铜线之间存在间隔,电阻相对较高,电压降也更大。在多层板设计中,可以帮助减少板厚。在超高频电路中,网格结构有助于降低涡流效应,在特定频率下可能提供更好的屏蔽性能。
2. 热管理:
填充铜:连续的铜层能够均匀地分散热量,但同时也增加了热膨胀风险,可能导致PCB板的变形。
网格铜:由于铜层非连续,热膨胀效应相对减弱,有助于降低PCB板的热变形程度,在热管理方面具有一定优势。
3. 加工工艺:
填充铜:需要精确控制铜厚,要求严格的蚀刻和电镀工艺。表面处理时必须确保铜层的均匀性,对制造工艺提出较高要求。
网格铜:加工过程中需要精确控制网格的线宽、间距和均匀性。由于网格结构复杂,对制造工艺的精度要求更高。
4. 成本:
填充铜:通常加工成本较低,工艺相对简单,是most cost-effective的选择。
网格铜:由于需要更精细的图形化蚀刻工艺,制造成本略高于填充铜。
5. 设计灵活性:
填充铜:设计时需要仔细考虑铜层的连续性,避免短路和死铜区域。设计约束相对严格。
网格铜:设计更为灵活,可以根据具体需求调整网格的线宽和间距,适应不同电路的设计要求。
6. 信号完整性:
填充铜:对于大多数应用,能提供更好的信号完整性,是低频和中频电路的理想选择。
网格铜:在高频和超高频电路中,由于无法提供完整的参考平面,可能影响信号传输质量。在使用时需要进行严格的信号完整性仿真和验证。
7. 维修和调试:
填充铜:铜层连续,故障定位相对困难,需要更专业的诊断技术。
网格铜:网格结构相对复杂,故障定位可能更具挑战性,需要更高的技术水平和更精密的测试设备。
选择建议:在实际PCB设计中,应根据具体电路的应用场景、频率特性、功率要求和成本约束来选择合适的铺铜方式。对于低频、大电流电路,填充铜通常是更好的选择;网格铜应用在高频电路做参考平面时要严格仿真。
建议在设计过程中通过仿真和原型测试,验证不同铺铜方式对电路性能的实际影响。
为昕PCB设计软件支持两种铺铜方式,分别是填充铜(Solid Copper)和网格铜(Hatched Copper)。以下是这两种铺铜方式的绘制方法:
填充铜(Solid Copper):
填充铜通常用于需要较大电流的低频电路中,因为它提供了一个连续的铜层,有助于减小电阻和压降。
在为昕PCB设计软件中,可以通过点击菜单栏中的"绘图"选项,选择矩形,在右侧的铺铜选项中选择合适的参数,进行铺铜即可。
在右侧的对话框中,可以选择solid,进行静态铜绘制,并设置铜皮与焊盘,过孔之间的链接方式,即可铺上一个完整的铜皮。
可以设置铺铜的网络,通常连接到GND网络,并选择移除死铜(island)的选项,以避免不必要的孤立铜区域。
完成设置后,沿着Keepout层的边框绘制铺铜区域,点击确认,软件将自动完成填充铜的绘制。
网格铜(Hatched Copper):
网格铜适用于高频电路,因为它提供了良好的屏蔽效果,同时避免了由于大面积铜层引起的热膨胀问题。
在为昕PCB设计软件中,同样可以通过点击菜单栏中的绘图”选项,然后选择矩形,右侧的样式中选择网格铜样式即可。
同样需要设置铺铜的网络,通常连接到GND,并选择是否移除死铜。
绘制铺铜区域后,软件将根据设置的网格参数自动生成网格状的铜层。
为昕Mars 软件铺铜效果
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