在设计PCB的时候,我们通常会将内层和底层都覆上一层铜,而顶层则只有一些必须的铜,这样的设计并不是偶然的。我们知道,顶层会承受最多的信号和电流,如果铜覆盖过多,会引起许多问题。
首先,过多的顶层铜会导致PCB的预制板弯曲,因为铜比玻璃纤维更易弯曲。此外,如果顶层铜过厚会对底层的信号传输产生影响,引起信号损耗。
其次,如果PCB需要完成加工,则需要进行化学蚀刻或机械蚀刻等过程,过多顶层的铜将增加加工难度和加工成本,甚至会对整个PCB的生产周期产生影响。
正如前面所说,顶层需要承载更多的信号和电流,并且需要与底层的铜连通。但是,顶层上的铜也会对信号传输、阻抗控制、信号噪声等产生影响。
如果顶层的铜铺上过量,会导致阻抗失控,尤其是高速设计和RF设计时,会对信号完整性造成威胁。此外,过量的铜覆盖会增加信号噪声和串扰的风险。这对于一些敏感的电路,例如放大器等,会产生影响。
因此,合理的控制顶层铜的范围和覆盖率,对于保证整个电路性能稳定、信噪比好等方面非常关键。
与顶层铜不同,内层铜经过PCB设计阶段后,相对固定不变。与之前的单面板PCB设计相比,内层铜通常被广泛使用,这是由于内层铜能够为PCB提供更好的稳定性和可靠性。
内层铜设计可以采用多种方式,如铺满铜、指定铜区域、交错式网格和圆孔阵列,这些技术可以提供更灵活的PCB设计。内层铜的广泛确保了PCB在整个生命周期中的稳定性和可靠性。
虽然在大多数情况下,顶层不需要过量的铜,并且需要控制在必要的范围内。但是,在某些情况下,顶层却需要覆铜。
例如,在高功率电子设备设计中,需要提供足够的热量散发,并且需要降低整体导热系数。在这种情况下,顶层可以被铺满铜以提供更好的热散发和导热系数。另外,在某些特殊的电路设计中,需要在顶层保持某些铜区域的导电性能。