PCB技術 - PCB層の選択と積層原理

設計する前に 多層 PCB 回路基板, 設計者は、回路規模に応じて使用される回路基板構造を最初に決定する必要がある, 基板サイズと電磁互換性（EMC）要件, それで, 4層を使用するかどうかを決定するには, 6層, または回路基板のより多くの層. 層数を決定した後, 内部電気層をどこに配置し、どのようにこれらの層に異なる信号を分配するかを決定する. これは多層PCBスタック構造の選択である. 積層構造は、PCBボードのEMC性能に影響する重要な因子である, また、電磁妨害を抑制する重要な手段でもある.

層数の選択と重ね合わせの原理

多層基板の積層構造を決定する際に考慮すべき因子が多い。配線の観点からすれば、配線の方が一層向上するが、基板製造のコストおよび難しさも増す。製造業者にとって、積層構造が対称であるかどうかは、PCBボードが製造されるときに注意を払わなければならない焦点であるので、層の数の選択は、最良のバランスを達成するためにあらゆる局面のニーズを考慮する必要がある。

経験豊富なデザイナー, コンポーネントのプリレイアウト完了後, 彼らはその分析に焦点を合わせるだろうPCB配線のボトルネック.

回路基板の配線密度を解析するために他のEDAツールと結合するそれから、特別な配線要件で信号線の数とタイプを合成してください, 差動線のような, 敏感な信号線, etc., 信号層の数を決定するその後、電源の種類に応じて, 絶縁と干渉干渉内部電気層の数を決定するための要件. このように, 回路基板全体の層の数は基本的に決定される.

回路基板のレイヤーのナンバーを決定した後に、次の作業は、各々のレイヤーの回路の配置の順序を合理的に配置することになっている。ここで、考慮すべき主要な要因は以下の2点である。

1）特殊信号層の分布。

2）パワー層と接地層の分布。

PCB回路基板がより多くの層を有する場合、特別な信号層、接地層、およびパワー層のより多くのタイプが配置され、結合される。どちらの組み合わせが最善であるかを判断するのは難しいが、一般的な原理は以下の通りである。

（1）信号層は、内部電気層（内部電力／接地層）に隣接し、内部層の大きな銅膜を用いて信号層にシールドを設ける。

（2）内部パワー層と接地層とを密着させる必要がある。すなわち、内部電源層と接地層との間の媒体の厚さは、パワー層と接地層との間の容量を増大させ、共振周波数を高くするために、より小さい値でなければならない。内部パワー層と接地層との間の媒体の厚さは、Protelの層スタックマネージャに設定することができる。ダイアログボックスをポップアップし、プリプレグテキストをマウスでダブルクリックし、ダイアログボックスがポップアップします。ダイアログボックスの厚さオプションで絶縁層の厚さを変更できます。

電源と接地線との電位差が大きくなければ、5 mil（0.127 mm）等の絶縁層の厚さを小さくすることができる。

（3）回路内の高速信号伝送層は信号中間層であり、2つの内部電気層の間に挟まれる。このように、2つの内部電気層の銅膜は、高速信号伝送のための電磁シールドを提供することができ、同時に、2つの内部電気層間の高速信号の放射を効率的に外部干渉を起こさずに制限することができる。

（4）互いに直接隣接する2つの信号層を避ける。隣接する信号層間のクロストークを導入することは容易であり、回路機能障害をもたらす。つの信号層の間にグランドプレーンを加えることにより、クロストークを効果的に回避することができる。

（5）複数の接地された内部電気層が効果的に接地インピーダンスを低減することができる。例えば、A信号層とB信号層は別々の接地面を使用し、それは効果的にコモンモード干渉を低減することができる。

（6）層構造の対称性を考慮した。

スタック構造

以下は、4層のボードの例を使用して、様々な構成と組み合わせを最適化する方法を説明するPCB基板積層構造

一般的に使用される4層のボードについては、いくつかのスタックメソッド（上から下まで）です。

（1）信号1（上部）、GND（内部1）、電源（内部2）、信号2（下部）

（2）信号1（上部）、電源（内部1）、GND（内部2）、信号2（下部）

（3）電源（上）、SIGANLLANT 1（INNERCURN 1）、GND（INNECREN 2）、SIGAN LLOW 2（下）