PCB敷铜的“弊与利”
时间：10-02
整理：3721RD
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敷铜作为pcb设计的一个重要环节，不管是国产的青越锋pcb设计软件，还国外的一些Protel,powerpcb都提供了智能敷铜功能，那么怎样才能敷好铜，我将自己一些想法与大家一起分享，希望能给同行带来益处。
所谓覆铜，就是将PCB上闲置的空间作为基准面，然后用固体铜填充，这些铜区又称为灌铜。敷铜的意义在于，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。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网格状的地线，敷铜如果处理的不当，那将得不赏失，究竟敷铜是“利大于弊”还是“弊大于利”？
大家都知道在高频情况下，印刷电路板上的布线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20 时，就会产生天线效应，噪声就会通过布线向外发射，如果在PCB 中存在不良接地的敷铜话，敷铜就成了传播噪音的工具，因此，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”。如果把敷铜处理恰当了，敷铜不仅具有加大电流，还起了屏蔽干扰的双重作用。
敷铜一般有两种基本的方式，就是大面积的敷铜和网格铜，经常也有人问到，大面积覆铜好还是网格覆铜好，不好一概而论。为什么呢？大面积敷铜,具备了加大电流和屏蔽双重作用，但是大面积覆铜，如果过波峰焊时，板子就可能会翘起来，甚至会起泡。因此大面积敷铜,一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡，单纯的网格敷铜主要还是屏蔽作用,加大电流的作用被降低了，从散热的角度说，网格有好处（它降低了铜的受热面）又起到了一定的电磁屏蔽的作用。但是需要指出的是，网格是使由交错方向的走线组成的，我们知道对于电路来说，走线的宽度对于电路板的工作频率是有其相应的“电长度“的（实际尺寸除以工作频率对应的数字频率可得，具体可见相关书籍），当工作频率不是很高的时候，或许网格线的作用不是很明显，一旦电长度和工作频率匹配时，就非常糟糕了，你会发现电路根本就不能正常工作，到处都在发射干扰系统工作的信号。所以对于使用网格的同仁，我的建议是根据设计的电路板工作情况选择，不要死抱着一种东西不放。因此高频电路对抗干扰要求高的多用网格，低频电路有大电流的电路等常用完整的铺铜。
说了这么多，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：
1．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。
2．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；
3．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。
4．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。
5．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，不能依靠于覆
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。
6.在板子上最好不要有尖的角出现（《=180度），因为从电磁学的角度来讲，这就构成的一个发射天线！对于其他总会有一影响的只不过是大还是小而已，我建议使用圆弧的边沿线。
7．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”
8．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”。
9．三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”，它能减少信号线的回流面积，减小信号对外的电磁干扰。
漏了：
实铜和网铜的区别
表贴元件铺铜注意事项
热盘的使用
散热作用
铺铜对手工焊接工艺性的注意事项
实铜和网铜的区别：
实铜在高温焊接时候基板的胶容易产生气体，且没有地方排掉，导致PCB起泡，所以一般大面积禁止铺实铜。
表贴元件铺铜注意事项：
注意别把焊盘给铺上了，否则回流焊的时候加热不足会虚焊、立碑
热盘的使用：
直插元件也应使用热盘，以免PCB散热造成虚焊
散热作用：
对表贴元件，例如DPAK等，铺铜同时也是散热器，注意Datasheet给出的热阻测试条件，散热面积不要小了
铺铜对手工焊接工艺性的注意事项：
铺铜与走线距离最好不要小于13mil，以便一些工艺落后，管理松散的PCB供应商可以轻松交货；需要手工焊接的直插件焊盘附近不要铺，否则工人一个不小心多上了点锡，外加绿油破损，就是一个短路。
我只是起个抛砖引玉的作用，大家能在这里积极的讨论，很高兴！把经验共同分享！
To :NE5532 谢谢你的完善，实铜和网铜的区别，这个方面我好象在文中特别 提到了吧！不知道大家注意到了没？（第四段）
至于敷铜作为散热一说话我有些不赞同，我们都知道，做大铜面积原因之一是减小阻增大电流，如果说加大面积是为了散热的话，大家都知道金属的电阻率是随着温度的升高而升高的，这样起不是与减小阻抗相违背吗？这样把铜面作为散热器是得不偿失的事我个人认为。也有人说在敷铜上打过孔助于散热，至少目前我还没见有这方面的论证。而且我个人认为，敷铜就不该考虑让他散热（理由见前）。我们在敷铜上打过孔而且是大量的密集的（几个毫米就一个）的原因不是为了散热，而是为了降低阻抗，在高频电路中，铜的感抗是惊人的！ 1个厘米左右的10mil的铜线工作在200mhz时，其感抗可高达几个欧姆！都知道有“共地线阻抗“一说法，当电路工作在高频时，敷铜就是最大的共地线如不处理就会产生很大影响，但是敷铜又是一种很有效的电磁屏蔽的方法。所以在实际中我们就采用大量打过孔的办法解决电抗的问题。
To:yewuyi 提到了铜膜刻蚀方面，其实在制作PCB时候，影像（成形／导线制作）是，一般有两种方式，我们最常见的就是负片转印（Subtractive transfer）方式，即将整个表面铺上一层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除，另种是追加式转印（Additive Pattern transfer）比较少人使用的，这是只在需要的地方敷上铜线的方法。
TO:realife2u 当比较复杂的高频信号比较多的时候，可能就不一样，宁愿开始多费点事，也不想最后麻烦，不过我以前开发的产品到还没达到很复杂的程度，至少说高频信号比较少，有个人意见在里面，呵呵！
TO：gtw 青越锋也提供智能敷铜的功能，对于大面积自动敷铜，以及删除死铜，还有手动的提供小区域的编辑，作为一款国产PCB设计软件，能做到了与PROTEL，POWER功能一样的，我个人她已经不错了。
TO：tty1 提到了热盘一说法，我想应该就是所说的热焊盘吧！在大面积的接地中，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点，所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal），这样，可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。
如果有误的地方还请大家指正，共同学习！
覆铜作为散热，在某些封装上是必须这样做的，比如DPAK，D2PAK，PowerSO封装等，elleches提到的温度系数影响阻抗，其实硅结温一般只能到00多点，再加上结到封装的热阻，实际上散热器温度能到7、80就不错了，温度系数对电阻的影响是微乎其微，再者，这种应用一般都是低频应用，所以对这一点点电阻变化完全可以忽略不计了。
降低阻抗是对的，不过高频状态下，铜箔阻抗主要来源于趋肤效应，所以增加铜箔厚度没有什么功效，这里用的是让共轭的电流相互靠近，以减小互感量，从而达到减小阻抗的目的。打很多过孔是为了分散同向电流，减小过孔电感而降低阻抗。
所谓覆铜，就是将PCB上闲置的空间作为基准面，然后用固体铜填充，这些铜区又称为灌铜。敷铜的意义在于，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。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网格状的地线，敷铜如果处理的不当，那将得不赏失，究竟敷铜是“利大于弊”还是“弊大于利”？
大家都知道在高频情况下，印刷电路板上的布线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20 时，就会产生天线效应，噪声就会通过布线向外发射，如果在PCB 中存在不良接地的敷铜话，敷铜就成了传播噪音的工具，因此，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”。如果把敷铜处理恰当了，敷铜不仅具有加大电流，还起了屏蔽干扰的双重作用。
敷铜一般有两种基本的方式，就是大面积的敷铜和网格铜，经常也有人问到，大面积覆铜好还是网格覆铜好，不好一概而论。为什么呢？大面积敷铜,具备了加大电流和屏蔽双重作用，但是大面积覆铜，如果过波峰焊时，板子就可能会翘起来，甚至会起泡。因此大面积敷铜,一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡，单纯的网格敷铜主要还是屏蔽作用,加大电流的作用被降低了，从散热的角度说，网格有好处（它降低了铜的受热面）又起到了一定的电磁屏蔽的作用。但是需要指出的是，网格是使由交错方向的走线组成的，我们知道对于电路来说，走线的宽度对于电路板的工作频率是有其相应的“电长度“的（实际尺寸除以工作频率对应的数字频率可得，具体可见相关书籍），当工作频率不是很高的时候，或许网格线的作用不是很明显，一旦电长度和工作频率匹配时，就非常糟糕了，你会发现电路根本就不能正常工作，到处都在发射干扰系统工作的信号。所以对于使用网格的同仁，我的建议是根据设计的电路板工作情况选择，不要死抱着一种东西不放。因此高频电路对抗干扰要求高的多用网格，低频电路有大电流的电路等常用完整的铺铜。
说了这么多，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：
1．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。
2．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；
3．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。
4．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。
5．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，不能依靠于覆
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。
6.在板子上最好不要有尖的角出现（《=180度），因为从电磁学的角度来讲，这就构成的一个发射天线！对于其他总会有一影响的只不过是大还是小而已，我建议使用圆弧的边沿线。
7．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”
8．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”。
9．三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”，它能减少信号线的回流面积，减小信号对外的电磁干扰。
漏了：
实铜和网铜的区别
表贴元件铺铜注意事项
热盘的使用
散热作用
铺铜对手工焊接工艺性的注意事项
实铜和网铜的区别：
实铜在高温焊接时候基板的胶容易产生气体，且没有地方排掉，导致PCB起泡，所以一般大面积禁止铺实铜。
表贴元件铺铜注意事项：
注意别把焊盘给铺上了，否则回流焊的时候加热不足会虚焊、立碑
热盘的使用：
直插元件也应使用热盘，以免PCB散热造成虚焊
散热作用：
对表贴元件，例如DPAK等，铺铜同时也是散热器，注意Datasheet给出的热阻测试条件，散热面积不要小了
铺铜对手工焊接工艺性的注意事项：
铺铜与走线距离最好不要小于13mil，以便一些工艺落后，管理松散的PCB供应商可以轻松交货；需要手工焊接的直插件焊盘附近不要铺，否则工人一个不小心多上了点锡，外加绿油破损，就是一个短路。
我只是起个抛砖引玉的作用，大家能在这里积极的讨论，很高兴！把经验共同分享！
To :NE5532 谢谢你的完善，实铜和网铜的区别，这个方面我好象在文中特别 提到了吧！不知道大家注意到了没？（第四段）
至于敷铜作为散热一说话我有些不赞同，我们都知道，做大铜面积原因之一是减小阻增大电流，如果说加大面积是为了散热的话，大家都知道金属的电阻率是随着温度的升高而升高的，这样起不是与减小阻抗相违背吗？这样把铜面作为散热器是得不偿失的事我个人认为。也有人说在敷铜上打过孔助于散热，至少目前我还没见有这方面的论证。而且我个人认为，敷铜就不该考虑让他散热（理由见前）。我们在敷铜上打过孔而且是大量的密集的（几个毫米就一个）的原因不是为了散热，而是为了降低阻抗，在高频电路中，铜的感抗是惊人的！ 1个厘米左右的10mil的铜线工作在200mhz时，其感抗可高达几个欧姆！都知道有“共地线阻抗“一说法，当电路工作在高频时，敷铜就是最大的共地线如不处理就会产生很大影响，但是敷铜又是一种很有效的电磁屏蔽的方法。所以在实际中我们就采用大量打过孔的办法解决电抗的问题。
To:yewuyi 提到了铜膜刻蚀方面，其实在制作PCB时候，影像（成形／导线制作）是，一般有两种方式，我们最常见的就是负片转印（Subtractive transfer）方式，即将整个表面铺上一层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除，另种是追加式转印（Additive Pattern transfer）比较少人使用的，这是只在需要的地方敷上铜线的方法。
TO:realife2u 当比较复杂的高频信号比较多的时候，可能就不一样，宁愿开始多费点事，也不想最后麻烦，不过我以前开发的产品到还没达到很复杂的程度，至少说高频信号比较少，有个人意见在里面，呵呵！
TO：gtw 青越锋也提供智能敷铜的功能，对于大面积自动敷铜，以及删除死铜，还有手动的提供小区域的编辑，作为一款国产PCB设计软件，能做到了与PROTEL，POWER功能一样的，我个人她已经不错了。
TO：tty1 提到了热盘一说法，我想应该就是所说的热焊盘吧！在大面积的接地中，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点，所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal），这样，可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。
如果有误的地方还请大家指正，共同学习！
覆铜作为散热，在某些封装上是必须这样做的，比如DPAK，D2PAK，PowerSO封装等，elleches提到的温度系数影响阻抗，其实硅结温一般只能到00多点，再加上结到封装的热阻，实际上散热器温度能到7、80就不错了，温度系数对电阻的影响是微乎其微，再者，这种应用一般都是低频应用，所以对这一点点电阻变化完全可以忽略不计了。
降低阻抗是对的，不过高频状态下，铜箔阻抗主要来源于趋肤效应，所以增加铜箔厚度没有什么功效，这里用的是让共轭的电流相互靠近，以减小互感量，从而达到减小阻抗的目的。打很多过孔是为了分散同向电流，减小过孔电感而降低阻抗。
谢谢楼主，需要这方面的知识，希望多交流
楼主讲的好全面，有时候网格敷铜的我辐射也会大过大面积敷铜的，我试过一次，有次两家供应商打的板，因为当时没要求，一家用的网格，一个用的大面积敷铜，EMC测试的时候一个板可以，一个不行，当时改了好久都不行，后来才发现是这个问题
顶一个，学习啦，收藏起来慢慢消化
好呀。。。。。。。。。。。。。。。。
很不错，虽然有些听得不太懂