🖥️ 第 20 章:PCB:添加铺铜

🖥️ 嘉立创EDA 专业版快速入门 · 第 20 / 24 章
🗨️ 铺铜就是"把空着的地方都铺上铜并接地"——既降低地阻抗,又当屏蔽,还能帮工厂省蚀刻液。
这一章在干嘛? 本章讲 PCB 铺铜:放置铺铜区域、绘制方法、设置网络与层,以及修改后的重建。
为什么要铺铜启动铺铜绘制铺铜区域设置铺铜的网络与属性修改后重建铺铜铺铜的实用技巧铺铜自检深入阅读下一章

为什么要铺铜

如果你想保留整块铜箔区域使其接地或者接电源,可以使用「铺铜」功能。

铺铜的好处有四条,每一条都很实在:

好处解释
降低地阻抗大面积铜皮的阻抗远低于细线,回流路径短,电源更干净
屏蔽与抗干扰铜皮像一层盾,减少信号间的串扰,也减少对外辐射
改善散热铜是良导热体,铺铜能帮助发热元件散热(尤其配合过孔)
提高板子强度铜分布均匀,板子受热不易翘曲,工厂蚀刻也更均匀
铺铜几乎总是接 GND 99% 的情况你铺的是地铜(GND)。偶尔会铺电源铜(比如大电流电源层),但那通常是多层板的整层覆铜。单/双面板新手,默认铺 GND 就对了。

启动铺铜

点击顶部菜单栏 放置 → 铺铜区域,或者点击顶部工具栏铺铜图标

图 20-1 放置 → 铺铜区域,或使用顶部工具栏的铺铜图标
图 20-1 放置 → 铺铜区域,或使用顶部工具栏的铺铜图标

绘制铺铜区域

图 20-2 沿板框绘制铺铜区域,左键定顶点,右键取消
图 20-2 沿板框绘制铺铜区域,左键定顶点,右键取消

[[callout:good|怎么画?沿板框走一圈 最简单的方法:沿着板框内侧走一圈,形成一个覆盖整块板子的闭合多边形。软件会自动避开焊盘、走线和禁布区,在空隙里填充铜皮。

注意留出板边间距:铺铜不要铺到板框边缘,留 0.3~0.5mm(板边间距规则会自动处理,见第 16 章)。]]

设置铺铜的网络与属性

绘制完之后,会自动为铺铜区域设置接触到的网络。可以通过出现的弹窗修改铺铜区域的层、网络和其他属性

图 20-3 铺铜属性弹窗:修改层、网络、间距等
图 20-3 铺铜属性弹窗:修改层、网络、间距等

铺铜属性里这几个最关键:

属性设置什么常见值
网络 Net这块铜连到哪个网络GND(绝大多数情况)
层 Layer铺在哪一层顶层、底层各铺一次
间距 Clearance铜皮与不同网络物体的间隙与设计规则一致,6~10 mil
填充样式实心 / 网格(Hatched)实心(散热和导电更好)
移除死铜是否删除孤立的铜皮建议勾选(死铜是天线,会辐射)
焊盘连接方式直连 / 十字连接(Thermal Relief)十字连接(见下方说明)

[[callout:warn|焊盘连接方式一定要选"十字连接(热焊盘 / Thermal Relief)" 这是个新手不看、但会吃大亏的选项:

凡是手工焊接的板子,接地焊盘一律用十字连接。(大电流焊盘可以例外,那需要低阻抗。)]]

修改后重建铺铜

如果铺铜区域有作修改,鼠标左键单击铺铜区域,在右侧面板的属性栏处有「重建铺铜区」的选项。

图 20-4 选中铺铜区域,在右侧面板点击「重建铺铜区」
图 20-4 选中铺铜区域,在右侧面板点击「重建铺铜区」

[[callout:warn|改了走线一定要重建铺铜 铺铜是静态计算结果——它只在铺的时候算一次"哪里能填、哪里要避让"。如果你之后移动了元件、改了走线,铜皮不会自动更新,会保持原来的形状,可能与新走线重叠造成短路。

正确做法:每次改完布局布线,都选中所有铺铜区域重建一遍。出 Gerber 前更要确认一次。 这是"板子回来短路"的高频原因之一。]]

铺铜的实用技巧

1. 顶层和底层都铺

双面板建议两面都铺 GND 铜,然后用大量接地过孔把两面的地连起来。这样地阻抗极低,屏蔽效果最好。

2. 多打接地过孔(Via Stitching)

铺完铜后,在板子空旷处均匀打一圈接地过孔,把顶层和底层的地铜连成一体。间距建议 3~5mm 一个。

地过孔是免费的性能提升 在芯片周围、板子边缘、信号换层处附近多打接地过孔,能给高频信号提供最短的回流路径。这是成本最低、效果最明显的 EMC 改善手段,没有之一。本站点「EMC · 信号与电源完整性」分类里有更深入的讲解。

3. 移除死铜

死铜(Dead Copper / 孤岛铜) 是那些只在一端连着(或完全没连)的孤立铜皮。它是悬空的天线,会接收和辐射干扰。一定要勾选"移除死铜"。

4. 高频/天线区域要禁止铺铜

天线(如 2.4G 的 PCB 天线、蓝牙/WiFi 天线)下方和周围必须净空,不能铺铜,否则会严重影响天线性能。用「放置 → 禁止区域」来划出禁铺区。

5. 大电流可以用实心直连

电源焊盘、电机驱动这类需要过大电流的焊盘,可以用直连(不用十字),以获得更低的阻抗和更好的散热。但代价是难焊——需要功率更大的烙铁。

铺铜自检

  1. ☐ 网络设成了 GND
  2. ☐ 顶层和底层都铺了
  3. ☐ 焊盘连接方式是十字连接(手工焊接的板子)?
  4. ☐ 勾选了移除死铜
  5. ☐ 打了足够的接地过孔
  6. ☐ 天线区域禁止了铺铜
  7. ☐ 最后重建过一次铺铜?

深入阅读

更多关于铺铜的信息请查看官方文档:「PCB 设计 - 放置-铺铜区域」

https://prodocs.lceda.cn/cn/pcb/place-copper-region/

下一章

铜铺好了,第 21 章做PCB 的 DRC 检查修改丝印——出文件前的最后两件事。

🧠 小测验
铺铜主要有什么好处?
①降低地阻抗,回流路径短、电源更干净;②屏蔽抗干扰,减少串扰和辐射;③改善散热;④铜分布均匀使板子不易翘曲,工厂蚀刻也更均匀。
铺铜应该接哪个网络?为什么?
99% 的情况接 GND。大面积地铜能提供最低阻抗的回流路径和最好的屏蔽效果;新手在单/双面板上默认铺 GND 即可。
焊盘连接方式为什么建议用「十字连接(Thermal Relief)」而不是直连?
直连时铜皮会疯狂吸热,烙铁温度上不去,导致焊不上或虚焊,拆焊更是噩梦。十字连接通过 4 条细辐条连通,电气良好又限制导热,好焊好拆。
改完走线后为什么必须「重建铺铜区」?
铺铜是静态计算结果,只在铺设时计算一次避让关系。后续移动元件或改线后铜皮不会自动更新,可能与新走线重叠造成短路,这是「板子回来短路」的高频原因之一。
什么是死铜?为什么要移除?
死铜是只在一端连接或完全悬空的孤立铜皮。它相当于一根天线,会接收和辐射干扰,因此应勾选「移除死铜」。
铺完铜后打大量接地过孔的作用是什么?
把顶层和底层的地铜连成一体,为高频信号提供最短回流路径,降低地阻抗并改善屏蔽效果。这是成本最低、效果最明显的 EMC 改善手段。
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