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嘉立创 PCB打样指导 嘉立创铺铜规则详解:全面掌握PCB设计中的铺铜要点

嘉立创铺铜规则详解:全面掌握PCB设计中的铺铜要点
更新时间:2025-11-08 16:31
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在PCB设计领域,铺铜是一项至关重要的工艺环节,它直接影响电路板的性能、可靠性和成本。

作为国内领先的PCB制造服务商,嘉立创建立了一套完善的铺铜规则体系,确保每一块电路板都能达到最佳设计效果。本文将全面解析嘉立创的铺铜规则,为工程师和设计爱好者提供详尽的参考指南。

一、铺铜的基本概念与重要性

铺铜是指在PCB板的空白区域填充铜箔的过程,主要目的是提供良好的接地、降低阻抗、增强抗干扰能力,同时改善电路板的散热性能。在高速电路设计中,合理的铺铜还能有效控制信号完整性,减少电磁干扰(EMI)。

嘉立创针对不同应用场景制定了相应的铺铜规范,确保设计与制造环节的无缝衔接。这些规则涵盖了铜厚选择、铺铜间距、连接方式等多个维度,是保证PCB质量的关键因素。

二、嘉立创铺铜规则详解

1. 铜箔厚度标准

嘉立创提供多种铜厚选项,满足不同电流承载需求:

铜厚规格 适用场景 最大电流承载能力
0.5 oz (18μm) 普通数字电路、低频模拟电路 1-2A
1 oz (35μm) 常规电源电路、一般功率应用 3-5A
2 oz (70μm) 大功率电源、电机驱动 6-10A
3 oz (105μm) 超高功率应用、电源模块 10-15A

需要注意的是,实际电流承载能力还受线宽、温升要求等因素影响,设计时应保留适当余量。

2. 铺铜与导线间距要求

为确保电气安全性和制造可行性,嘉立创对铺铜与其它元素的最小间距有严格规定:

常规设计间距要求:

  • 铺铜与导线最小间距:0.2mm(常规工艺)/0.15mm(高精度工艺)
  • 铺铜与焊盘最小间距:0.25mm(防止焊接短路)
  • 铺铜与板边距最小间距:0.5mm(确保板边完整性)

高频高速电路特殊要求:
对于阻抗控制要求严格的射频电路和高速数字电路,建议将铺铜间距增加到0.3mm以上,以减少寄生电容的影响。

3. 铺铜连接方式规范

嘉立创支持多种铺铜与焊盘的连接方式,每种方式适用于不同场景:

热焊盘连接(推荐用于焊接点)

  • 连接线宽度:0.2mm-0.5mm
  • 连接线数量:4条(标准)/2-6条(可调)
  • 适用场景:需要焊接的元件焊盘,防止焊接时热量散失过快

直接连接(适用于接地孔)

  • 全周连接,阻抗最低
  • 适用于不需要焊接的过孔和测试点
  • 提供最佳的接地效果

无连接(隔离铺铜)

  • 用于需要电气隔离的区域
  • 常见于模拟-数字混合电路的分区设计

三、特殊铺铜工艺要求

1. 网格铺铜与实心铺铜

嘉立创支持两种主要的铺铜类型,各有优缺点:

实心铺铜

  • 优点:屏蔽效果好,阻抗低,载流能力强
  • 缺点:可能导致板翘曲,散热不均匀
  • 适用场景:大功率电路、需要良好屏蔽的场合

网格铺铜

  • 网格大小:通常为0.5mm×0.5mm至2mm×2mm
  • 优点:减轻板重,减少翘曲,改善散热均匀性
  • 缺点:屏蔽效果较差,高频性能不如实心铺铜
  • 适用场景:大面积铺铜区域,对重量敏感的应用

2. 分层铺铜策略

对于多层板设计,嘉立创建议采用以下铺铜策略:

四层板典型铺铜方案:

  • 顶层:信号层,局部铺铜
  • 内层1:电源平面,完整铺铜
  • 内层2:接地平面,完整铺铜
  • 底层:信号层,局部铺铜

六层及以上板铺铜方案:
增加专门的电源和接地层,确保每个信号层都有相邻的参考平面。

四、设计注意事项与最佳实践

1. 避免铺铜孤岛

铺铜孤岛是指与主铺铜区域断开的小块铜皮,可能成为天线效应源。嘉立创设计规范要求:

  • 最小孤岛面积:小于1mm²的孤岛应自动删除
  • 孤岛检测:使用EDA软件的铺铜检查功能排除孤岛

2. 高频电路铺铜技巧

对于高频电路,嘉立创建议:

  • 使用实心铺铜提供完整的参考平面
  • 保持铺铜与高速信号线间距均匀
  • 在铺铜上添加接地过孔阵列,间距不超过λ/10(λ为信号波长)

3. 电源电路铺铜优化

大电流电源电路铺铜要点:

  • 优先使用厚铜箔(2oz及以上)
  • 尽量减少铺铜中的狭窄通道
  • 在电流路径上增加过孔阵列降低阻抗

4. 制造工艺考虑因素

嘉立创基于制造能力提出的实用建议:

  • 最小铺铜宽度:不小于0.2mm(确保蚀刻良率)
  • 锐角处理:避免小于90°的锐角,建议使用圆弧过渡
  • 铜平衡:在大面积铺铜对面层添加平衡铜,防止板翘

五、嘉立创铺铜设计检查清单

为确保设计符合嘉立创工艺要求,建议提交前检查以下项目:

  1. 间距检查:铺铜与所有元素间距满足最低要求
  2. 连接性检查:所有接地焊盘正确连接至铺铜
  3. 孤岛检查:消除所有不必要的铺铜孤岛
  4. 铜厚确认:根据电流需求选择合适的铜箔厚度
  5. 文件格式:提供完整的铺铜信息(建议使用Gerber RS-274X格式)

六、常见问题解答

Q1:嘉立创对铺铜的最小面积有要求吗?
A:嘉立创没有严格的最小铺铜面积限制,但建议单个铺铜区域不小于1mm²,以确保制造稳定性。

Q2:如何处理BGA器件下方的铺铜?
A:BGA区域建议采用网格铺铜,并在每个接地焊盘附近添加接地过孔,同时注意保持与信号过孔的足够间距。

Q3:嘉立创是否支持不同区域设置不同铜厚?
A:标准工艺不支持同一板面不同铜厚,但可以通过堆叠设计实现局部厚铜效果。

Q4:铺铜对阻抗控制有什么影响?
A:铺铜作为参考平面,对阻抗控制至关重要。设计时应确保铺铜与信号线间距均匀,避免突变。

结语

嘉立创的铺铜规则体系是多年制造经验的结晶,既考虑了电气性能需求,又兼顾了制造可行性。掌握这些规则不仅能提高设计成功率,还能优化电路板性能,降低成本。随着工艺技术的不断进步,嘉立创将持续更新铺铜规范,为电子创新提供更强大的制造支持。

建议设计人员在项目开始前详细了解最新版的嘉立创工艺规范,或通过嘉立创的在线设计评审服务获取专业建议,确保设计方案的可行性和最优性。

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