铺铜是一项极为重要的工艺手段，对PCB的性能有着深远影响。所谓铺铜，即将PCB上的闲置空间以固体铜进行填充，这些填充区域被称为灌铜。看似简单的操作，却蕴含着诸多关键作用，涵盖了电气性能、电磁兼容性以及制造工艺等多个层面。

降低阻抗，保障电气性能

减小地线阻抗，提升抗干扰能力

从电气原理层面来看，铜具有良好的导电性，其电阻率低。在PCB中，将大面积铜与地线相连，能显著减小地线的阻抗。当电路工作时，电流通过地线回流，较低的地线阻抗可有效减少地线上的电压降，降低因地线阻抗引起的噪声干扰。在数字电路中，众多芯片的逻辑开关动作会产生高频电流脉冲，若地线阻抗较高，这些电流脉冲在地线上产生的电压波动就会较大，进而干扰其他电路的正常工作。通过大面积铺铜并合理接地，可使地线阻抗大幅降低，有效抑制此类干扰，确保数字电路稳定运行。例如，在一款微处理器电路设计中，未铺铜时地线阻抗为10毫欧，铺铜后降低至2毫欧，抗干扰能力得到明显提升，电路出错率显著降低。

降低电源回路阻抗，提高电源效率

对于电源系统而言，铺铜同样具有重要意义。在PCB上，电源层与地层之间存在一定的阻抗，当电流在电源层与地层之间流动时，这一阻抗会导致功率损耗。通过大面积铺铜，可增大电源层与地层之间的有效导电面积，降低电源回路的阻抗。以一款开关电源电路为例，在采用铺铜工艺后，电源回路阻抗从5毫欧降至1毫欧，电源效率从85%提升至90%。这不仅减少了能源浪费，还能降低电源模块的发热，提高整个系统的稳定性与可靠性。此外，在一些对电源完整性要求极高的电路中，如高性能服务器的主板电路，铺铜能够有效改善电源的分布均匀性，确保各个芯片都能获得稳定的电源供应，避免因电源波动导致的性能下降。

电磁屏蔽，增强电磁兼容性

屏蔽内层信号，抑制噪声

随着电子设备集成度的不断提高，PCB上的信号传输密度越来越大，信号之间的相互干扰问题愈发突出。铺铜能够对内层信号起到额外的屏蔽防护作用。当PCB上存在高频信号传输时，这些信号会向外辐射电磁波，若不加以屏蔽，可能会干扰其他信号的正常传输，甚至对周边的电子设备产生电磁干扰。通过在PCB外层或内层进行合理铺铜，并将铜层接地，可形成一个屏蔽层，阻挡内层信号辐射出的电磁波向外传播，同时也能防止外界电磁干扰进入内层影响信号传输。在射频电路设计中，PCB的射频信号层周围通常会大面积铺铜，以减少射频信号对其他电路的干扰，同时提高射频信号的抗干扰能力，确保信号传输的准确性与稳定性。

减小环路面积，降低EMI辐射

根据电磁学原理，电流回路会产生磁场，而磁场强度与电流回路的面积成正比。在PCB中，信号走线与回流路径构成了电流回路，若回路面积较大，产生的电磁辐射就会较强。铺铜可以通过提供低阻抗的回流路径，减小信号回路的面积。例如，在差分信号传输中，将差分线对周围铺铜，并通过过孔与地层相连，使回流电流能够通过铜层就近回流，而不是形成较大的回流环路，从而有效降低了电磁辐射强度。在实际测试中，对于一款未铺铜的PCB板，其在某一频段的EMI辐射强度为50dBμV/m，而经过铺铜优化后，该频段的EMI辐射强度降至30dBμV/m，满足了相关电磁兼容性标准的要求。

辅助散热，优化热管理

提高散热能力，保障芯片稳定运行

在电子设备运行过程中，芯片等元器件会产生大量热量，若不能及时散发出去，会导致芯片温度过高，进而影响其性能与可靠性。铜具有良好的导热性能，其导热系数较高。在PCB上大面积铺铜，能够为热量提供更多的传导路径，加快热量从芯片等发热元器件向PCB其他部位的传导速度。同时，铺铜还能增加PCB与空气的接触面积，提高自然对流散热效率。以一款高性能CPU的散热设计为例，在PCB上采用大面积铺铜，并配合散热片使用，可使CPU的工作温度降低10℃左右，有效保障了CPU在高负载运行下的稳定性与可靠性。此外，在一些对散热要求极高的功率电子设备中，如开关电源、逆变器等，铺铜工艺更是不可或缺，它能够帮助这些设备在长时间高功率运行时保持较低的温度，延长设备的使用寿命。

优化制造工艺，确保产品质量

节约腐蚀剂用量，降低生产成本

在PCB的制造过程中，蚀刻是形成电路图形的关键步骤之一。当PCB上存在大面积未铺铜的空白区域时，蚀刻过程需要消耗大量的腐蚀剂来去除这些区域的铜箔。而通过铺铜，可减少需要蚀刻的铜箔面积，从而节约腐蚀剂的用量。这不仅降低了生产成本，还减少了因腐蚀剂使用产生的环境污染。据统计，在一款中等尺寸的PCB板制造中，采用铺铜工艺后，腐蚀剂用量可减少约30%，显著降低了生产成本。

避免应力不均，防止PCB变形

在PCB过回流焊等高温加工过程中，若PCB上的铜箔分布不均衡，不同区域的铜箔在受热膨胀和冷却收缩时会产生不同的应力，从而导致PCB起翘变形。铺铜能够使铜箔在PCB上分布更加均匀，减少因铜箔分布不均引起的应力差异。在实际生产中，对于未铺铜的PCB板，经过回流焊后，其变形率可能高达5%，而采用合理铺铜工艺的PCB板，变形率可控制在1%以内，有效提高了PCB的生产良率，确保了产品质量。

PCB铺铜工艺在提升电气性能、增强电磁兼容性、辅助散热以及优化制造工艺等方面发挥着至关重要的作用。在PCB设计与制造过程中，合理运用铺铜工艺，能够显著提升PCB的性能与可靠性，满足现代电子设备对高性能、高稳定性的需求。然而，在铺铜过程中也需要注意一些问题，如不同地的单点连接、避免孤岛问题、处理好大面积覆铜与网格覆铜的选择等，以充分发挥铺铜工艺的优势。