PCB设计中GND是整体覆铜还是用线连起来

很多同学向我提过一个疑问：PCB设计中GND是整面覆铜和用线连起来，这种方式哪种效果好？

很多老EDA工程师做两层电源板都不习惯覆铜，具体什么原因也很难说清楚，这种方式GND的连接效率很低，反而会被新手嘲笑。直接铺个铜箔，表层上几百个GND的焊盘就自动连接起来了，还用一根根的手动去连，太搞笑了。搞的很多老EDA工程师在新手面前都不知道怎么布线了。

其实，小易觉得没有绝对的对和错，GND整体覆铜和用线连起来，不能太绝对说哪种好，哪种坏，而是要看具体的布线环境，比如线路板的层数、层叠和电源的种类多少都有关系的。从PDN电源仿真角度来看，是有一个标准的，那就是：保****证电源的回路电感最小。

我们根据PDN仿真的思路来寻求电源回路电感的最小方式，大家知道电源的回路就是GND的流向，在PCB设计中有很多的GND属性的焊盘，GND是1对多的情况，一个GND焊盘同时和很多GND焊盘、线和通孔保持了物理属性的连接，如下图这种情况，A-B两点的连接就有直接线连、铜箔连接和打孔内部连接这3种方式，那这3种方式电源回路都是平均分的吗？

电源回路怎么走？它当然不会像我们想象中的那么听话，在高中物理也讲到过一个并联电阻的模型，如下图，当R1远小于R2时，电流会选择走R1的，R2

几乎可以看做一个断路。在A-B两点也存在类似的问题，线连接、铜箔连接和打孔内层连接可以看做是R1、R2和R3这3路并联在一起，要使电源回路电感最小，就要看R1、R2和R3哪一路的阻抗最小。

阻抗最小就要保证回流的路径最短，上图中可以看到A处直接在GND焊盘处打孔，这样电源和GND的回流路径最短。因为有GND和电源层，表层和电源和GND属性的焊盘连接都会直接在焊盘旁边打孔，然后将电源和GND层引入内层统一连接起来。如下图所示，这样电源层和GND层两层间组成一个大的回路，同时考虑到20h原则，会在板边打一些GND孔，这样让GND的铜箔面积大于电源层的面积。

这样做严格上说不需要TOP和BOTTOM层也覆GND铜箔，因为GND属性的焊盘不会在表层连起来，表层覆GND铜箔会带来一些意想不到的杂铜问题， 比如下图BGA区，会碰到GND的焊盘通过很细的铜箔勉强连起来,这个宽度可能超出了板厂的最小工艺。

为了防止这种情况，一般的处理方法是BGA区域禁止覆GND铜箔，或者TOP和BOTTOM层不覆盖GND铜箔。GND焊盘要连接到GND，必须从焊盘拉出一段线，然后打孔连接到GND层。

如下图所示，电源和GND焊盘都满足拉出线打孔连接到内层，但左边电源和GND的在电源和GND层间的通孔之间回流路径很大，右边的处理方法就很好，保证电源和GND地在同层间路径最短，是最好的处理方法。

通过以上的研究，大家知道了：有电源层和GND层的多层板，整体覆GND铜箔是最佳选择。那如果没有电源层和GND层呢？比如只有两层的电源板，是不是也要覆GND铜箔呢？

两层板的情况就不同了，首先没有GND层，也就预示着在GND焊盘旁直接打孔到另外一层，下方不一定正好是GND的网络。再者，EDA工程师在拉线的时候，知道GND焊盘最后是整体覆铜解决的，走线的时候就不会拉GND的线；在最后看到只剩下GND的焊盘没连起来，就直接两层全部覆GND铜箔，然后再通过EDA软件去查还有哪些焊盘是open的。

这样造成的问题是，只关心到GND是否都连起来，不会去关心回流路径是否最短，比如下图中，如果手动连线，两个GND焊盘可以表层连起来的，但覆铜后，虽然可以打孔通过另外一层连起来，但路径长了很多。而且有时候，为了把GND孔要拉出焊盘好远，才能找到另外一层的GND铜箔连起来。