高频板网格铺铜设计技巧 网格大小怎么选才不干扰信号

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PCB设计里,高频板的网格铺铜,是相当多工程师既知晓又不太能精准把握的部分。网格铺铜跟实心铜皮不一样,它要在信号完整性与散热的范畴内找寻平衡,要是处理得适宜,就能提高性能,可万一处理得不妥当,就会带来干扰。接下来,我从好些大家最为常碰到的困惑着手,谈谈高频板网格铺铜的那些窍门。

网格铺铜到底起什么作用

当处于高频环境时,实心铜皮会致使涡流形成,这会让损耗得以增加,甚至还可能对信号质量产生影响,而网格铺铜最关键的作用便是把铜箔针对高频信号的涡流效应予以减少,它借助交错排列的线条,切削了涡流通路,能够对这种负面作用进行有效降低,并且网格铜的镂空形态也有利于板材层压期间气泡的排出,使得介质厚度不均的风险有所减小,然而网格的疏密程度会直接对性能造成影响,要是密度过高且近乎实心,那就失去了原本的意义,要是密度过低,屏蔽效果以及载流能力都会出现下降。

网格大小怎么选择才合适

网格尺寸不存在固定标准,然而存在一个关键原则,即网格的最大边长应当远远小于工作波长的十分之一。在一般工程实践当中,对于1GHz左右的信号而言,网格尺寸常常选取在10mil到20mil之间。要是信号频率更高,那么网格就需要更加细密。而且还要考虑网格线条的宽度,线宽过于细小容易在蚀刻的时候断裂,线宽太粗则会占用空间、对布线造成影响。通常线宽选用5mil到8mil较为稳妥,这样既能保证附着力,又具备足够的载流能力。

铺铜对散热会不会有影响

网格铺铜的散热能力的确是比实心铜要差些,这是被它的镂空结构给决定的。然而恰恰是因为这样,在那些有需要控制焊接温度的区域当中,网格铜反倒存在着优势。例如在BGA底部或者是热敏感器件的周围,实心铜因其吸热速度太快进而有可能会导致虚焊或者是冷焊,而网格铜能够减缓散热的速度,从而使得焊接变得更加具有可控性。要是板子整体的功耗比较大,单纯依靠网格铜来进行散热是不足够的,必须得通过结合散热过孔或者是独立散热片才能够解决。

哪些区域不适合网格铺铜

进行电源电路铺设时,不建议采用网格铺铜,并且运行大电流的通道上,也不建议运用这类铺铜方式。网格铜的线条截面积较小,当通过大电流时,极易出现发热现象,甚至可能导致烧毁情况发生,而且其直流压降也会更大。另外,于射频输入输出区域的周边位置,网格铜有可能形成为意外的谐振腔,要是设计频率恰好处于谐振点上,便会造成辐射干扰。在这些区域,采用实心铜并添加过孔阵列,才属于更为稳妥的做法,可以添加过孔阵列,才是更靠谱的做法。

是否知晓,于实际项目当中,你有没有因网格铺铜而遭遇过什么麻烦?又或者存有什么独特的经验?欢迎到评论区予以分享,大家一同探讨避免踩坑。若認為内容具备实用性,可别忘了进行点赞收藏,以便能够随时翻阅查看。

常见问题(FAQ)

网格铺铜的主要作用是什么?
网格铺铜主要用于减少高频信号下的涡流效应,降低损耗和信号干扰;同时镂空结构有助于层压时排出气泡,减小介质厚度不均的风险。
高频板网格大小如何选择?
网格最大边长应远小于工作波长的十分之一。对于1GHz信号,通常取10-20mil;频率越高网格越细密。线宽一般选5-8mil,兼顾附着力和载流能力。
哪些区域不适合网格铺铜?
电源电路和大电流通道不适合,因网格铜截面积小易发热烧毁;射频输入输出区域可能形成谐振腔造成辐射干扰,应使用实心铜加过孔阵列。
3 讨论
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我一般电源部分坚决不用网格,大电流直接实心铜加宽线,网格只用在射频信号周围,但要避开谐振点。

网格铺铜在BGA底下确实好用,焊接良率提高不少,不过频率高了网格得调密,不然屏蔽效果不行。

之前做一款2.4G的板子,网格用了15mil,效果还不错,但散热确实差了点,后来加了散热过孔才解决。

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