怎么给pcb板敷铜
给PCB板敷铜(铺铜)是在PCB设计软件中进行的操作,主要目的是为了:
- 提供良好的接地/电源平面: 降低阻抗,减小噪声,提高信号完整性。
- 增强散热能力: 铜皮是良好的热导体,有助于元器件散热。
- 减少蚀刻时间,节省铜材: 大面积铜区蚀刻更快,理论上(在特定计价方式下)能节省一点铜。
- 提供屏蔽: 一定程度上减少外部干扰或防止内部信号向外辐射。
以下是详细的敷铜步骤(以主流EDA软件如Altium Designer, KiCad, Eagle, PADS等为例,概念相通,具体菜单可能略有差异):
核心步骤:
-
规划与准备:
- 确定敷铜层: 决定在哪一层(顶层、底层、内层)敷铜。通常会在顶层和底层都敷铜,内层则常用作专门的电源或地平面。
- 确定敷铜网络: 明确该敷铜区域需要连接到哪个网络?最常见的是连接到 GND(地) 网络,其次是连接到 VCC(电源) 网络或其他特定网络。这是最关键的一步,必须准确设置,否则可能导致短路!
- 设置设计规则:
- 安全间距: 确保敷铜与其他网络(走线、焊盘、过孔)之间保持足够的安全距离(Clearance),防止短路。规则设置通常在
设计规则或Design Rules菜单中。 - 连接方式规则: (非常重要) 设置敷铜与属于同一网络的焊盘/过孔的连接方式。这通常在规则里的
Polygon Connect Style或类似名称下设置。主要有两种:- 直接连接/全连接: 铜皮直接覆盖整个焊盘(散热好,焊接时可能需要更高功率)。
- 十字连接/热焊盘连接: 铜皮通过几根细线(通常是4根,呈十字形)连接到焊盘(减少焊接时散热,便于焊接)。
- 孤岛移除规则: 设置移除小于一定面积的孤立铜皮(死铜),这些铜皮没有电气连接,可能成为天线引入干扰。
- 安全间距: 确保敷铜与其他网络(走线、焊盘、过孔)之间保持足够的安全距离(Clearance),防止短路。规则设置通常在
-
创建敷铜区域:
- 找到敷铜工具: 在软件工具栏或菜单中找到“放置多边形敷铜”、“Place Polygon Pour”、“Copper Pour”、“Add Fill” 等类似命令(具体名称因软件而异)。
- 绘制敷铜边界:
- 激活敷铜命令后,光标变成十字。
- 在目标层上(确认当前工作层正确),沿着PCB板框边缘或你希望敷铜的区域边界 单击鼠标左键放置顶点。
- 形成一个 封闭的多边形区域(通常是一个和板框形状一致或覆盖大部分板子的多边形)。最后一个顶点应连接到第一个顶点以闭合。
- 双击或按键盘确认键(如Enter)完成边界绘制。
-
配置敷铜属性:
- 完成边界绘制后,通常会弹出敷铜属性设置对话框(有时在绘制前设置,或在绘制后双击敷铜调出)。
- 关键设置:
- 网络: 在下拉菜单中 选择该敷铜要连接到的网络(如
GND)。务必选对! - 层: 确认敷铜所在的层(通常会自动继承当前层)。
- 敷铜类型:
- 实心: 整个区域铺满实心铜皮(最常用)。
- 网格/影线: 敷铜呈网格状(特定场合使用,如减少热应力或降低重量)。
- 连接方式: 选择与同网络焊盘/过孔的连接样式(如Relief Connect / Thermal Relief 十字连接,或Direct Connect 直接连接)。这里设置的规则优先级通常低于全局设计规则。
- 移除死铜: 勾选
移除死铜或Remove Dead Copper。 - 填充模式/间距: 如果是网格敷铜,设置网格线宽和网格间距。
- 与同网络对象间距: 有时可以单独设置敷铜与同网络走线的间距(通常继承安全间距规则)。
- 网络: 在下拉菜单中 选择该敷铜要连接到的网络(如
-
应用设置并填充:
- 点击属性对话框的
确认或OK按钮。 - 软件会根据你的设置(网络、间距规则、连接方式、死铜移除等)自动计算并填充铜皮。填充后的铜皮会 避让 不属于其连接网络的走线、焊盘、过孔以及板框。
- 点击属性对话框的
-
重新敷铜:
- 在后续布线修改后,敷铜区域可能不会自动更新。
- 需要手动触发重新敷铜操作(非常重要!):
- 查找菜单命令:
工具 -> 多边形敷铜 -> 铺敷所有多边形或Tools -> Polygon Pours -> Repour All,或类似名称。 - 或者 右键单击特定的敷铜区域 -> 铺敷多边形 或
Repour Polygon。
- 查找菜单命令:
- 每次修改了可能影响敷铜形状或避让的设计后(如移动了器件、修改了走线、添加了过孔),都必须手动重新敷铜!
-
检查与验证:
- 仔细 目视检查 敷铜区域:
- 是否正确连接到指定网络(十字连接或全连接是否出现在目标焊盘上)。
- 是否正确避让其他网络的走线和焊盘(间距是否足够)。
- 是否有不希望出现的孤岛(死铜)残留(确保死铜移除规则生效)。
- 敷铜边界是否平整合理,是否有不必要的尖角(尖角在高频下可能成为辐射源)。
- 运行 设计规则检查:
- 执行DRC检查 (
工具 -> 设计规则检查或Tools -> Design Rule Check)。 - 重点检查安全间距错误和连接性错误,确保敷铜没有造成任何短路或间距违规。
- 执行DRC检查 (
- 仔细 目视检查 敷铜区域:
温馨提示(最佳实践):
- 地平面优先: 对于双面板,通常建议顶层和底层都敷铜并连接到GND(地),形成一个相对完整的地平面,这对信号完整性和EMC性能至关重要。
- 十字连接应用: 对于需要手工焊接的插件元器件焊盘以及散热要求不特别高的表贴焊盘,强烈建议使用十字连接(热焊盘)。这能显著降低焊接难度(防止焊盘散热过快导致虚焊)。
- 避免尖角: 使用软件提供的倒角功能或手动调整敷铜边界顶点,尽量减少90度以下的尖角,使用钝角或圆弧。
- 电源敷铜: 对于大电流的电源网络(如主VCC),也可以敷铜以降低阻抗和改善散热。注意其与地敷铜之间的间距。
- 内电层: 对于多层板,内层通常直接用“平面层”来定义大块的电源或地网络区域,其处理方式与顶层/底层的敷铜稍有不同(通常是负片形式),但目的相似。
总结关键操作流程: 规划网络 -> 设置规则 -> 绘制边界 -> 设置属性(核心是网络和连接方式)-> 填充 -> 修改设计后务必重新敷铜 -> 仔细检查 + DRC。
遵循这些步骤和注意事项,你就能安全有效地为你的PCB板完成敷铜操作。
关于敷铜的9个注意点
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,分别以主要的“地”作为基准参考来独立覆铜,数字地和模拟地分
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PCB孔铜厚度案例分析
收到了500多份检测样品,其中孔铜厚度不合格的电路板有121份(孔铜厚度<20μm),占比约为24%。两个案例带你了解孔
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传奇198
2022-09-30 12:04:24
PCB覆铜要点和规范资料下载
电子发烧友网为你提供PCB覆铜要点和规范资料下载的电子资料下载,更有其他相关的电路图、源代码、课件教程、中文资料、英文资料、参考设计、用户指南、解决方案等资料,希望可以帮助到广大的电子工程师们。
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张燕
2021-04-11 08:54:25
ad9pcb敷铜设置
“苦头”,也可能是专家们一直没有给出明确的结论。究竟敷铜是“利大于弊”还是“弊大于利”,本文用实测的角度来说明这个问题。下面的测量结果是利用EMSCAN电磁干扰扫描系统()获得的,EMSCAN能使我们实时看清电磁场的
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王毅山
2020-11-10 10:40:00
PCB技术:异形敷铜的创建
执行菜单命令“Tools-Convert-Create Polygon From selected Primitives”,即可创建一个圆形的敷铜。
2020-10-12 09:38:38
分享关于PCB敷铜处理经验
在数字电路中,特别是带MCU的电路中,兆级以上工作频率的电路,敷铜的作用就是为了降低整个地平面的阻抗。更具体的处理方法我一般是这样来操作的:各个核心模块(也都是数字电路)在允许的情况下也会分区
2019-08-12 14:15:50
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