Part 01 前言

SW節點是DC-DC電路中動態變化的核心區域。其電流在開關導通時通過開關流出，開關關斷時則通過二極管流出，導致二極管需交替處于反偏和正偏狀態。這一交替過程使得SW節點電壓呈現明顯的跳變特性。若使用示波器探頭測量，觀察到的SW波形為典型的斬波式，類似于電感電壓波形，但因拓撲結構不同，會有一定的直流偏移量以及振蕩。這種電壓和電流的快速切換決定了SW節點在進行PCB設計時要慎重。

SW節點的高頻開關動作會產生寄生電感和電容效應，尤其是在高功率或高頻應用中如Buck、Boost或Buck-Boost電路，這些寄生參數可能引發振蕩或噪聲問題。因此，SW節點的PCB布局設計需特別注意，尤其是鋪銅策略的選擇。

SW節點鋪銅設計到底是大了好還是小了好呢？接下來我們就分析一下這個問題。

Part 02 鋪銅面積對SW節點的影響

很多人鋪銅的時候有個習慣，總覺得鋪的越大越好，因為答案很明顯鋪銅面積大通常可以能降低局部電阻和熱阻，提升PCB的電流承載能力。大面積鋪銅可以改善散熱，應為開關和二極管在高頻開關時會產生顯著的熱量，大面積銅箔有助于將熱量均勻分布，延長元件壽命。

同時大面積鋪銅還能增強電流能力，對于電流比較大的時候，較大的銅箔面積能減少導通損耗，降低電壓降。大面積鋪銅能增強PCB的結構穩定性，減少因熱脹冷縮導致的開裂風險。

那這適用于SW節點的鋪銅嗎？

然而，SW節點的特殊性決定了鋪銅面積過大可能弊大于利。

首先就是射頻干擾RFI增加，SW節點的高頻電壓跳變會形成有效的電場天線。大面積鋪銅相當于擴大了天線面積，增強了向周圍環境的放射狀射頻干擾。過多的銅箔可能導致鄰近電路拾取噪聲，影響信號完整性。

其次鋪銅面積增大會增加與相鄰層或地面的寄生電容，尤其在多層板設計中。這可能導致開關瞬間的充電放電電流增大，引發振蕩或效率下降。并且如果輸出導線若靠近SW節點的大面積銅箔，容易拾取輻射噪聲并傳遞給負載，特別是在敏感應用中，會導致性能惡化。

所以小面積鋪銅減少了電場天線的有效范圍，可以顯著降低射頻干擾。個人建議，SW節點應僅鋪設必要的銅箔，與開關和二極管直接連接即可，不要搞得越大越好。特別是開關頻率超過1MHz的電路，小面積SW設計可以降低寄生電感和電容，改善開關瞬態響應。與其他高阻抗節點隔離，減少噪聲耦合風險。

Part 03 總結

總結來說建議僅在SW節點與開關、二極管直接連接處鋪設銅箔，寬度根據電流密度計算（線寬和電流計算關系可以參考之前的文章），避免大面積的去鋪。其次在SW節點附近放置低ESR電容如陶瓷電容串聯一個電阻，吸收開關瞬態噪聲，減輕鋪銅負擔。所以鋪銅面積并非越大越好，也不是越小越好，鋪銅過大會增加射頻干擾和寄生參數，影響電磁兼容性；鋪銅過小則可能導致電流承載能力下降。所以一定要局部適度鋪銅，結合去耦電容和接地優化，確保電流通流能力和EMC性能的平衡。