高频电路必看!PCB覆铜与铺铜的区别,选错直接影响信号质量
来源:捷配
时间: 2026/02/04 10:28:35
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经常遇到这样的问题:“同样的电路设计,为什么有的板子信号稳定,有的却干扰严重?” 排查后发现,80% 的问题都出在覆铜和铺铜的选择与设计上。高频电路(100MHz 以上)对导电层和铺铜设计极其敏感,覆铜决定信号传输基础,铺铜决定信号抗干扰能力,二者的区别在高频场景下被无限放大,今天就结合高频设计需求,拆解二者的核心差异与设计要点。

首先,高频电路中,覆铜的核心价值是 “低损耗导电”,而铺铜的核心价值是 “屏蔽与接地”,二者的功能定位完全不同,设计逻辑也需针对性调整。
从覆铜角度看,高频电路对覆铜的要求,远不止 “导电” 这么简单,核心关注 3 个参数:铜箔类型、粗糙度、厚度。普通低频电路常用电解铜箔,成本低,但表面粗糙度高(Rz≥5μm),高频信号传输时,会因 “集肤效应” 导致信号损耗加剧 —— 高频信号主要集中在导体表面,粗糙的铜箔会增加信号传输阻力,导致信号衰减、失真。因此高频电路必须选用低粗糙度电解铜箔(Rz≤3μm)或压延铜箔,压延铜箔表面光滑,集肤效应损耗最小,是射频、微波电路的首选。
覆铜厚度在高频电路中也有特殊要求,不同于低频电路 “越厚越好” 的逻辑,高频信号的集肤深度极浅(1GHz 时,铜的集肤深度约 1.6μm),1oz 铜箔(35μm)的厚度已远超集肤深度,再增加厚度(如 2oz),不仅无法提升信号传输能力,还会增加板材成本和重量,甚至影响布线密度。因此高频电路的覆铜厚度,常规选择 1oz 即可,无需刻意加厚,这是与低频电路的核心区别。
此外,高频电路的覆铜层,需严格区分 “信号层” 和 “地层”,信号层覆铜负责传输高频信号,地层覆铜作为回流路径,二者的阻抗匹配直接影响信号完整性。覆铜的介电常数(与基材配合)决定阻抗大小,设计时需通过计算确定覆铜宽度、与地层的间距,保证 50Ω(射频)或 90Ω(差分信号)的阻抗匹配,这是覆铜在高频设计中的核心设计要点,而低频电路无需严格控制阻抗。
再看铺铜,高频电路中的铺铜,几乎等同于 “地平面设计”,与低频电路的铺铜逻辑完全不同。低频电路铺铜可随意填充空白区域,而高频电路铺铜必须遵循 “连续地平面” 原则,严禁出现大面积断裂、过孔密集导致的地平面不连续。因为高频信号的回流路径,会沿着离信号最近的地平面走,地平面不连续,回流路径会变长,导致信号干扰、辐射增强。
高频铺铜的网络属性,必须 100% 为 GND,严禁铺电源铜或浮空铜。浮空铜在高频场景下,会成为 “寄生天线”,接收和发射干扰信号,导致电路 EMI(电磁干扰)超标;电源铜在高频下,会因电源噪声耦合到信号层,影响信号质量,因此高频电路的铺铜,只做地铺铜,电源回路单独设计。
铺铜的间距和连接方式,在高频电路中也有严格要求。铺铜与高频走线的间距,需至少保持 3 倍线宽以上,避免耦合干扰;过孔与铺铜的连接,建议采用全连接,而非十字连接,因为高频过孔需要良好的接地,全连接能降低过孔阻抗,减少信号反射。此外,高频电路的铺铜,需避免出现 “尖角” 和 “细缝”,尖角会导致电场集中,引发信号辐射,细缝会破坏地平面连续性,设计时需将铺铜边缘处理为圆角,保证地平面完整。
覆铜与铺铜在高频电路中的配合,也有核心逻辑:覆铜是 “信号通道”,铺铜是 “屏蔽屏障”,二者需形成 “信号 - 地” 的紧密耦合结构。比如微带线设计,信号层覆铜(微带线)与底层地铺铜紧密配合,形成稳定的阻抗控制,同时地铺铜屏蔽外界干扰;带状线设计则是信号层覆铜被上下两层地铺铜包裹,屏蔽效果更佳,适合超高频电路。
很多新手在高频设计中,容易犯两个错误:一是用普通电解铜箔替代低粗糙度铜箔,导致信号损耗过大;二是随意铺铜,破坏地平面连续性,导致干扰严重。这都是因为没分清覆铜和铺铜的区别,覆铜是基础,选错材质和参数,信号从源头就会损耗;铺铜是优化,设计不合理,再优质的覆铜也无法保证信号稳定。
高频电路中,覆铜的核心是 “低损耗、阻抗匹配”,铺铜的核心是 “连续地、强屏蔽”,覆铜决定信号能不能传,铺铜决定信号传得好不好,只有分清二者差异,针对性设计,才能做出高性能的高频 PCB。

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