銅メッキはPCB設計において重要な要素です。国産PCB設計ソフトウェアでも海外のProtelでも、PowerPCBはインテリジェントな銅メッキ機能を提供しています。では、どのように銅メッキを施すのでしょうか？
いわゆる銅張りとは、PCB上の未使用領域を基準面として利用し、そこに銅を充填することです。これらの銅領域は銅充填とも呼ばれます。銅コーティングの意義は、アース線のインピーダンスを低減し、耐干渉性を向上させること、電圧降下を低減し、電源効率を向上させること、そしてアース線と接続することでループ面積を削減できることです。
はんだ付け時のPCBの歪みを可能な限り抑えるため、ほとんどのPCBメーカーはPCB設計者に、PCBの空き領域を銅線または格子状のアース線で埋めることを要求しています。銅コーティングの取り扱いが不適切であれば、得られるメリットは損失に見合うものではありません。銅コーティングは「メリットよりもデメリットが多い」のでしょうか、それとも「デメリットよりもデメリットが多い」のでしょうか？
プリント基板の配線は高周波で分布容量の影響を受けることは周知の事実です。配線長がノイズ周波数の波長の1/20を超えるとアンテナ効果が発生し、配線を通してノイズが放射されます。プリント基板の銅箔の接地が不十分な場合、銅箔はノイズの伝播経路となります。したがって、高周波回路では、アース線がアースに接続されていると考えてはいけません。これは「アース線」であり、λ/20未満である必要があります。配線に穴を開けて、多層基板のグランドプレーンと「良好なアース」を確保します。銅箔を適切に処理すれば、銅箔は電流を増加させるだけでなく、干渉波を遮蔽するという二重の役割を果たします。
銅コーティングには、一般的に大面積銅コーティングとグリッド銅コーティングの2つの基本的な方法があります。大面積銅コーティングとグリッド銅コーティングのどちらが良いかという質問がよく寄せられますが、一般化するのは良くありません。なぜでしょうか？大面積銅コーティングは、電流増加とシールドの2つの機能を備えています。しかし、大面積銅コーティングをウェーブはんだ付けに使用すると、基板が浮き上がったり、水ぶくれができたりする可能性があります。そのため、大面積銅コーティングでは、銅箔のふくれを軽減するために、通常、複数の溝が開けられています。純銅被覆グリッドは主にシールドに使用され、電流増加の影響は軽減されます。放熱の観点から見ると、グリッドは銅の加熱面積を減らすため優れており、電磁シールドにも一定の役割を果たしています。ただし、グリッドは千鳥状のトレースで構成されていることに注意してください。回路の場合、トレースの幅は回路基板の動作周波数に対応する「電気長」を持つことが知られています（実際のサイズは動作周波数に対応するデジタル周波数で割られます。詳細は関連書籍を参照してください）。動作周波数がそれほど高くない場合、グリッド線の副作用は明らかではない可能性があります。電気長が動作周波数と一致すると、非常に悪くなります。回路が全く正常に動作せず、システムの動作を妨げる信号が至る所で送信されていることがわかりました。そのため、グリッドを使用する同僚の皆さん、私の提案は、設計した回路基板の動作条件に応じて選択し、一つのものに固執しないことです。したがって、高周波回路では干渉防止のための多目的グリッドに対する要求が高く、低周波回路や大電流回路などでは通常、銅が使用されています。
銅流し込みで銅流し込みの望ましい効果を達成するには、以下の点に注意する必要があります。
1. PCBにSGND、AGND、GNDなど複数のグランドがある場合、PCB基板の位置に応じて、メインの「グランド」を基準として独立して銅箔を流し込みます。デジタルグランドとアナロググランドは銅箔から分離されます。同時に、銅箔を流し込む前に、5.0V、3.3Vなどの対応する電源接続を厚くすることで、形状の異なる複数のポリゴン構造が形成されます。
2. 異なる接地への単一ポイント接続の場合、0オームの抵抗器、磁気ビーズ、またはインダクタンスを介して接続する方法です。
3. 水晶発振器の近傍に銅被覆を配置する。回路内の水晶発振器は高周波放射源であるため、水晶発振器を銅被覆で囲み、水晶発振器のシェルを別途接地する方法がとられる。
4. アイランド (デッド ゾーン) の問題が大きすぎると思われる場合は、グラウンド ビアを定義して追加してもコストはそれほどかかりません。
5. 配線の始めに、アース線も同様に処理する必要があります。配線の際は、アース線をしっかりと引き回す必要があります。ビアを追加してアースピンを追加することはできません。これは非常に悪影響です。
6. 基板の角は180度以下が理想的です。電磁気学の観点から見ると、角は送信アンテナとなるからです。影響の大きさに関わらず、他の場所への影響は必ずあります。円弧の端を使うことをお勧めします。
7. 多層基板の中間層の開口部に銅箔を流し込まないでください。この銅箔を「良好なグランド」にすることが困難になるからです。
8. 機器内部の金属（金属ラジエーター、金属補強ストリップなど）は、「良好な接地」が必要です。
9. 三端子レギュレータの放熱金属ブロックは、しっかりと接地する必要があります。水晶発振器付近の接地絶縁ストリップも、しっかりと接地する必要があります。つまり、PCB上の銅箔の接地問題を解決すれば、間違いなく「メリットがデメリットを上回る」ことになります。信号線の帰還面積を縮小し、信号が外部に及ぼす電磁干渉を低減できます。