PCB新聞 - 幾種典型的疊層格式及其分析

幾種典型的疊層格式及其分析

在瞭解了上述基本知識後，我們可以繪製出相應的分層設計方案。 一般來說，儘量遵循以下規則：

銅層最好成對排列. 例如, 2, 5或3, 四層六層板應為銅質. 這是由於過程中需要平衡結構, 因為不平衡的銅層可能導致 PCB板 板材翹曲變形. 訊號層和銅層應間隔放置, 最好每個訊號層可以與至少一個銅層相鄰.

縮短電源和地面層之間的距離有利於電源的穩定性和减少電磁干擾。 在非常高速的情况下，可以添加額外的接地層來隔離訊號層，但建議不要添加更多的功率層來隔離，這可能會導致不必要的雜訊干擾。 但實際情況是，上述各種因素不能同時得到滿足。 此時，我們必須考慮一個相對合理的解決方案。 以下分析了幾種典型的層壓設計方案：

首先分析了複合材料的層壓設計 四層板. 一般來說, 對於更複雜的高速電路, 最好不要使用 4層板, 因為它有幾個不穩定因素, 在物理和電力特性方面. 如果你必須設計一個 四層板, 您可以考慮將其設定為：電源訊號地. 有一個更好的解決方案：外部兩層使用底層, 內部兩層使用電源線和訊號線. 該解是該問題的最佳疊層解 四層板 設計. 它對EMI有很好的抑制效果，也非常有利於降低訊號線的阻抗. 然而, 佈線空間小，佈線密度較高的電路板更難佈線.

以下重點介紹六層板的堆棧設計. 現在許多電路板使用6層板科技, 比如記憶體模組的設計 PCB板. Most of them use 6-layer boards (high-capacity memory modules may use 10-layer boards. ). 最傳統的6層板堆棧的排列方式如下：訊號地面訊號功率訊號. 從阻抗控制的角度來看, 這種安排是合理的, 但是因為電源離地平面很遠, 它的輻射效應相對較小，共模EMI不是很好. 如果將銅區域更改為第3層和第4層, 這將導致訊號阻抗控制不良和差模電磁干擾强. 還計畫添加地平面層, 佈局為：訊號地訊號電源地訊號, 囙此，無論是從阻抗控制的角度還是從减少電磁干擾的角度來看, 它可以實現高速信號完整性設計所需的環境. 但缺點是層的堆疊不平衡. 第3層是訊號佈線層, 但相應的第四層是大面積銅的功率層. 這可能會遇到一些問題 PCB製造. 設計時, 第3層上的所有空白區域都可以用銅覆蓋，以達到近似平衡結構的效果.

更複雜的電路實現需要使用十層板科技. 10層 PCB板 具有非常薄的絕緣介質層, 訊號層可以非常靠近地平面. 這邊, 層之間的阻抗變化得到了很好的控制. 通常地, 只要沒有出現嚴重的堆棧設計錯誤, 設計師可以輕鬆完成高品質的 高速電路板設計. 如果佈線非常複雜，需要更多佈線層, 我們可以將堆棧設定為：訊號地面訊號功率訊號, 當然這種情況不是我們最好的是的, 我們需要將訊號軌跡佈置在少量的層中, 但要用冗餘接地層隔離其他訊號層, 囙此，更常見的疊加方案是：訊號-接地訊號-電源-接地訊號-訊號-接地訊號, 可以看到這裡使用了3個地平面層, and only one power supply is used (we only consider the case of a single power supply). 這是因為儘管功率層與接地層具有相同的阻抗控制效果, 電源層上的電壓受到更大的干擾, 存在更多高次諧波, 對外界的電磁干擾也很强, 所以它和訊號一起. 就像電線層一樣, 最好用地平面遮罩. 同時, 如果使用多餘功率層進行隔離, 回路電流必須通過去耦電容器從地平面轉換到功率平面. 以這種管道, 去耦電容器上的電壓降過大將導致不必要的雜訊影響.