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PCB科技 - PCB設計和佈局中的疊加設計

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PCB科技 - PCB設計和佈局中的疊加設計

PCB設計和佈局中的疊加設計

2021-11-02
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Author:Downs

在設計多層之前 PCB電路板, 設計者需要首先根據電路規模確定使用的電路板結構, circuit board size and electromagnetic compatibility (EMC) requirements, 那就是, 决定是否使用4層, 6層, 或多層電路板. 確定層數後, 確定內部電力層的放置位置以及如何在這些層上分佈不同的訊號. 這是多層PCB堆疊結構的選擇. 層壓結構是影響PCB板電磁相容效能的重要因素, 也是抑制電磁干擾的重要手段. 本節將介紹多層PCB板堆棧結構的相關內容. 在確定電源和接地層的數量以及訊號層的數量之後, 它們的相對排列是每個PCB工程師都無法回避的話題;

分層的一般原則:

1 確定多層PCB板的層壓結構, 需要考慮許多因素. 從佈線的角度來看, 層數越多, 接線越好, 但電路板製造的成本和難度也將新增. 對於製造商, 疊層結構是否對稱是PCB板製造時需要注意的焦點, 囙此,層數的選擇需要考慮各方面的需要,以實現最佳平衡. 對於經驗豐富的設計師, 完成組件的預佈局後, 他們將重點分析 PCB佈線 瓶頸. 結合其他EDA工具分析電路板的佈線密度; 然後綜合具有特殊佈線要求的訊號線的數量和類型, 例如差分線路, 敏感訊號線, 等., 確定訊號層的數量; 然後根據電源類型, 隔離和抗干擾-確定內部電力層數量的要求. 以這種管道, 整個電路板的層數基本確定.

電路板

2、組件表面(第二層)的底部是接地層,為頂部佈線提供設備遮罩層和基準面; 敏感訊號層應與內部電力層(內部電源/接地層)相鄰,使用大型內部電力層銅膜為訊號層提供遮罩。 電路中的高速訊號傳輸層應為訊號中間層,並夾在兩個內部電力層之間。 這樣,兩個內電層的銅膜可以為高速訊號傳輸提供電磁遮罩,同時可以有效限制兩個內電層之間的高速訊號輻射,而不會造成外部干擾。

3、所有訊號層盡可能靠近地平面;

4、儘量避免兩個訊號層直接相鄰; 很容易在相鄰訊號層之間引入串擾,導致電路功能故障。 在兩個訊號層之間添加地平面可以有效避免串擾。 5、主電源盡可能靠近主電源;

6、考慮層壓結構的對稱性。

7、對於主機板的分層佈局,現有主機板難以控制並行長距離佈線。 對於50MHZ以上的板級工作頻率(參攷50MHZ以下的情况,適當放寬),建議佈局原則:

部件表面和焊接表面是一個完整的接地層(遮罩);

沒有相鄰的平行佈線層;

所有訊號層盡可能靠近地平面;

鑰匙訊號靠近地面,不穿過隔板。

注意:設定特定 PCB層, 應靈活掌握上述原則. 基於對上述原則的理解, 根據單板的實際要求, 例如:是否為關鍵佈線層, 電源, 需要劃分地平面, 等., 確定層的排列, 不要只是複製或粘貼.

8、多個接地內部電力層可有效降低接地阻抗。 例如,A訊號層和B訊號層使用單獨的接地層,這可以有效地减少共模干擾。