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

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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

  • 鼠标左键单击:开始绘制铺铜区域;
  • 再次左键点击:确认铺铜区域的各个顶点(画一个闭合多边形);
  • 鼠标右键:取消铺铜操作。

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

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)

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:

  • 直连:焊盘四周被铜皮完全包住 → 焊接时铜皮疯狂吸热,烙铁温度上不去,焊不上,或者虚焊;拆焊时更是噩梦。
  • 十字连接:焊盘通过 4 条细”辐条”连到铜皮 → 电气连通良好,同时限制导热,好焊、好拆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」

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?

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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/

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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。