PCB科技 - PCB內部電層的劃分方法

(1) Before dividing the inner electric layer of a 多層PCB, 首先需要定義一個內部電層, and select the [Design]/[Split Planes]彈出內部電層劃分對話方塊的命令. 此對話方塊中的“當前折開平面”列指內部電力層已折開的區域. 在本例中, 內部電層尚未分裂, 囙此，當前“折開平面”列為空. 添加, 編輯, 和“當前折開平面”列下的“删除”按鈕分別用於添加新的電源區域, 編輯所選網絡並删除所選網絡. 按鈕下的“顯示選定折開平面視圖”選項用於設定是否顯示內部電力平面的當前選定折開平面的示意圖. 如果選擇此選項, 網絡區域的縮略圖除以內部電力層中的區域將顯示在其下方的框中, 還有別針, 與內部電力層網絡同名的焊盤或導線將在縮略圖中更高，並將高亮顯示. 如果未選擇此選項, 它不會突出顯示. 顯示選項的網絡, 選擇此選項. 定義內部電力層時，如果已將網絡指定給內部電力層, 與網絡同名的連接和pin狀態將顯示在選項上方的框中.

（2）按一下添加按鈕，將彈出內部電力層分段設定對話方塊。

在對話方塊中，軌跡寬度用於設定繪製邊界時的線寬，它也是同一內部電力層上不同網絡區域之間的絕緣距離，囙此軌跡寬度通常設定為相對較大。

建議讀者在輸入值時也輸入組織. 如果此處只輸入數位，不輸入組織, 系統將默認為當前PCB編輯器中的組織.

層選項用於設定指定分區的內部電力層。 在這裡，您可以選擇電源和GND內部電力層。 在本例中，存在多個電壓等級，囙此有必要折開電源內層，以為組件提供不同的電壓等級。

連接到網絡選項用於指定連接到分割區域的網絡。 通常，內部電力層用於電源和接地網的佈局，但正如您在“連接到網絡”下拉清單中所看到的，網絡的整個內部層可以連接到訊號網絡以進行訊號傳輸，但總設計師不會這樣處理。 訊號所需的訊號電壓和電流較弱，導線要求較小，而電源電流較大，需要較小的等效內阻。 囙此，訊號通常在訊號層上路由，而內部電力層專用於電源和接地網絡連接。

（3）按一下“電力層分段設定”對話方塊中的“確定”按鈕，以輸入網絡區域的邊界繪製狀態。

繪製內部電力層框架時，用戶通常隱藏其他層的資訊，僅顯示當前編輯的內部電力層，這便於繪製框架。 選擇[工具]/[首選項…] 命令彈出對話方塊。 選擇顯示選項，然後選中單層模式核取方塊。 這樣，除了當前工作層電源外，其餘層都被隱藏。

在劃分內部電層時，由於劃分的區域包括網絡的所有管脚和焊盤，囙此用戶通常需要知道與電網同名的管脚和焊盤的分佈，以便進行劃分。 在左側的瀏覽PCB工具中選擇VCC網絡，然後按一下選擇按鈕以高亮顯示該網絡。

選擇要點亮的VCC網絡後，將標記為VCC的網絡的焊盤和引脚與其他網絡標籤的PCB焊盤和引脚進行比較。

選擇這些具有相同名稱的網絡焊盤後，可以在繪製邊界時添加這些焊盤

PCB焊盤 包含在劃分的區域中. 此時, 這些電源網絡可以通過焊盤直接連接到內部電力層，而不是通過訊號層連接.

（4）繪製內部電層的劃分區域。

選擇[設計]/[折開平面…] 命令彈出“內部電力平面折開”對話方塊，按一下“添加”按鈕，然後彈出“內部電力平面折開設定”對話方塊。 首先選擇12V網絡，按一下OK按鈕，光標變成十字，然後可以在內部電力層中開始分段。

繪製框架的邊界線時，可以按“Shift+空白鍵”更改軌跡的角形狀，或按Tab鍵更改內部電力層的特性。 繪製一個閉合區域（起點和終點重合）後，系統會自動彈出“內部電力層分割”對話方塊，在對話方塊中可以看到一個分割區域，該區域顯示在PCB編輯介面中。

添加內部電力層後，放大某個12V焊盤，可以看到焊盤未連接到導線，但焊盤上出現“+”符號，表示焊盤已連接到內部電力層連接。

完成內部電力層的劃分後，可以在對話方塊中編輯和删除放置的內部電力層網絡。 按一下“編輯”按鈕，彈出“內電層特性”對話方塊，在其中可以修改邊界線寬、內電層標高和連接的網絡，但不能修改邊界的形狀。 如果對邊界的方向和形狀不滿意，只能按一下“删除”按鈕重新繪製邊界； 或選擇[Edit]/[Move]/[Split Plane Vertices]命令修改內部電層邊界線。 移動邊界上的控制柄以更改邊界的形狀。 完成後，按一下彈出確認對話方塊中的“是”按鈕以完成重畫。

內部電層分割的基本原理

在完成內部電力層的分割後，本節將介紹內部電力層分割期間需要注意的幾個問題。

（1）在同一內部電層中繪製不同網絡區域的邊界時，這些區域的邊界線可以相互重疊，這也是一種常用的方法。 因為在PCB板的製造過程中，邊界是需要腐蝕的銅膜部分，也就是說，絕緣間隙將具有不同網絡標籤的銅膜隔開。 這樣，可以充分利用內電層的銅膜區域，並且不會引起電隔離衝突。

（2）繪製邊界時，儘量不要讓邊界線穿過要連接的區域的焊盤。 由於邊界是PCB板製造過程中需要腐蝕的銅膜部分，囙此由於製造過程，焊盤和內部電層之間的連接可能存在問題。 囙此，在PCB設計中，儘量確保邊界不會通過具有相同網絡名稱的焊盤。

(3) When drawing the inner electrical layer boundary, 如果由於客觀原因無法包括同一網絡的所有PAD, 然後，這些焊盤也可以通過訊號層佈線的管道連接. 然而, 在多層板的實際應用中, 應盡可能避免這種情況. 因為如果使用訊號層佈線將這些焊盤連接到內部電力層, it is equivalent to connecting a larger resistance (signal layer wiring resistance) and a smaller resistance (internal copper layer copper film resistance) in series. 使用多層板的重要優點是通過大面積銅膜連接電源和地面，有效降低線路阻抗, 减少由以下原因引起的地電位偏移： PCB接地電阻, 並提高抗干擾效能. 因此, 在實際設計中, 你應該儘量避免通過電線連接供電網絡.