参考文章:搞定PCB铺铜,这篇就够了!(附设计要点详解)
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PCB铺铜的意义
PCB铺铜就是将PCB上无布线区域闲置的空间用固体铜填充,铺铜可以减小地线阻抗,提高抗干扰能力,降低压
降,提高电源效率,与地线相连,还可以减小环路面积。
数字电路中存在大量尖峰脉冲电流,因此降低地线阻抗显得更有必要,普遍认为,对于全由数字器件组成的电
路,应该大面积铺地,
但对于模拟电路,铺铜所形成的地线环路,反而会引起电磁耦合干扰得不偿失(高频电路例外)。因此,不是
所有电路都要铺铜的。
PCB铺铜的优缺点
优点
对于EMC(电磁兼容性)要求,大面积的地或电源需铺铜,会起到屏蔽作用,有些特殊地,如PGND(保护地)起到防护作用。
对于PCB工艺制造要求,一般为了保证电镀的镀铜均匀效果,或者层压不变形弯曲,对于布线较少的PCB板层铺铜.
对于信号完整性要求,给高频数字信号一个完整的回流路径,并减少直流网络的布线。当然还有散热,特殊器件安装要求铺铜等等原因。
缺点
如果对元器件管脚进行铺铜全覆盖,可能导致散热过快,从而导致拆焊和返修时困难。所以有时为了避免这种情况,对元器件采用十字连接(引脚接触和焊盘接触为“十”字)
在天线部分周围区域铺铜容易导致信号弱,采集信号受到干扰,铺铜的阻抗会影响到放大电路的性能。所以天线部分的周围区域一般不会铺铜。
PCB铺铜的形状
Solid polygon(实心铺铜)
实体敷铜,具备了加大电流和屏蔽的双重作用。但是实体覆铜,如果过波峰焊时,有一定的热胀冷缩的拉力,板子可能会翘起来,甚至会起泡。因此实体敷铜,一般会开几个槽,缓解拉力导致铜箔起泡
Hatched polygon(网格铺铜)
网格敷铜,主要起到屏蔽作用,加大电流的作用会被降低。从散热的角度说,网格敷铜既降低了铜的受热面,又起到了一定的电磁屏蔽作用。但是生产工艺对网格形状铺铜有一定的要求,网格过小影响品质良率。
可以在设置或者侧边栏中进行切换
设置中:PCB Editor ——> Defaults ——> Polygon
PCB铺铜参数设置
1、打开设置选择PCB Editor ——> Defaults ——> Polygon,选中需要修改的层(如top layer),将选项改成Pour Over All Same Net Objects
2、勾选Remove Dead Copper
关于Don't Pour Over Same Net Objects、Pour Over All Same Net Objects和Pour Over Same Net Polygons Only的介绍
1. Don't Pour Over Same Net Objects
翻译:不覆盖相同网络对象
作用:铺铜区域会自动避开(挖空)同一网络的所有导电对象(走线、过孔、焊盘等),仅填充空白区域。
应用场景:
需要保持铺铜与同一网络走线之间的物理隔离(例如,高频电路减少寄生电容)。
避免铺铜与细走线直接连接导致散热过快(如热敏元件周围)。
2. Pour Over All Same Net Objects
翻译:覆盖所有相同网络对象
作用:铺铜区域会完全覆盖同一网络的所有导电对象,形成大面积连接。
应用场景:
需要增强电源/地网络的散热能力或电流承载能力。
降低信号网络的阻抗(如高频差分对的参考平面)。
3. Pour Over Same Net Polygons Only
翻译:仅覆盖相同网络多边形
作用:铺铜区域仅与同一网络的其他铺铜多边形(Polygon Pour)合并,不覆盖走线、过孔或焊盘。
应用场景:
需要将多个分离的铺铜区域连接为一个整体(如分割电源平面)。
保持走线与铺铜之间的独立性,但允许铺铜自身合并。
对比总结
选项
铺铜与同一网络走线的关系
铺铜与同一网络铺铜的关系
Don't Pour Over
避开(挖空)
分离(不合并)
Pour Over All Same
完全覆盖
合并为整体
Pour Over Same Polygons Only
避开
合并为整体
合理选择这些选项可优化PCB的电气性能、散热能力和制造工艺性。例如,电源/地平面通常选择 Pour Over All Same,而高频信号层可能选择 Don't Pour Over 以减少干扰。
常规铺铜操作
common
1、快捷键F4(自定义)进行铺铜,注意减少画铜皮时减少铜皮的尖锐位置(使用空格键辅助画铜皮)
2、选中画好的多边形,在侧边栏为铜皮选择网络
3、选中多边形,点击右键选择铺铜操作 ——> 重铺选中的铺铜,完成铺铜操作
快捷键PY(修改铜皮的形状调整边缘尖锐区域)
1、使用快捷键PY修出钝角形状,将铜皮分成两块
2、向右框选,把修剪出来的铜皮删除
3、对修剪好的铜皮repour
处理碎铜和孤立铜
那些细细长长的接地不良的地铜会具有天线效应,会引起EMC不良问题。所以要尽量避免在覆铜时引起碎铜,如引起碎铜可删除处理。
使用Cutout区域的放置来处理碎铜
1、高亮铜皮
2、找到不规则铜皮选择放置 ——> 多边形铺铜挖空(操作和铺铜一致)
3、放置完所有cutout区域后需要选中整块铜皮进行重新灌铜
(原理是Cutout选中的区域在进行铺铜时会自动避开)
需要多层进行铜皮挖空时可以将Cutout的应用层属性设置为多层 Multi-Layer这样无论是top还是bottom这部分的铜皮都会被挖空只针对正片层,负片需单独处理
孤岛(死区)铜问题,孤立铜如果比较小等同于碎铜,可删除处理。如果很大,可定义为某个地,进行添加过孔处理,此时就不存在孤立铜了。
脚本铺铜
1、脚本链接
https://www.pcbbar.com/thread-10342-1-1.html
2、安装脚本(打开设置进行安装)
3、使用脚本
选择文件 ——> 运行脚本 ——> main.pss,点击确定就可以使用脚本文件了
异形铜皮
1、在mechanical 1层将板框选中
2、切换到top layer层,选择工具 ——> 转换 ——> 从选择元素创建铺铜(快捷键TVG)
3、给创建的铜皮选择网络,将铜皮属性从none切换到solid,然后点击repour(①铜皮颜色和选择的网络颜色一致②可以点击小毛笔快速选择网络)
4、将铜皮复制,切换到bottom layer,使用快捷键EA(特殊复制),将铜皮粘贴到当前层,重复上诉操作即可完成铜皮创建
问题点
为什么我的设置是一样的铺铜出来的效果不同?
AD软件默认是十字铺铜的方式,如果需要修改成全覆盖就需要修改规则,具体方法如下:Design : Rules ——> Plane ——> Polygon Connect Style 把连接方式修改成Direct Connect,最后就会得到整块铜皮的效果
铜皮单位面积小于2500时,铺铜时铜皮自动会被移除