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PCB厂一到八层电路板的叠层设计要领

  PCB厂的叠层部署是对PCB的所有系统设计的基本。叠层设计若有弱点,将终究影响到零件的EMC性能。总的来讲叠层设计主要要听从两个规则:

  1.每个走线层都必须有一个相近的参考层(电源或地层);

  2.相近的主电源层和地层要保持最小间距,以供应较大的耦合电容;

  下面列出从单层板到八层板的叠层:

  1单面板和双面板的叠层

  关于两层板来讲,由于板层数目少,曾经不存在叠层的效果。控制EMI辐射主要从布线和结构来推敲;

  单层板和双层板的电磁兼容效果愈来愈凹陷。形成这类情形的主要缘由就是因是旌旗灯号回路面积过大,不只发生了较强的电磁辐射,而且使电路对外界搅扰敏感。要改良线路的电磁兼容性,最简朴的措施是减小要害旌旗灯号的回路面积。

  要害旌旗灯号:从电磁兼容的角度推敲,要害旌旗灯号主要指发生较强辐射的旌旗灯号和对外界敏感的旌旗灯号。能够发生较强辐射的旌旗灯号通俗是周期性旌旗灯号,如时钟或地址的低位旌旗灯号。对搅扰敏感的旌旗灯号是指那些电平较低的模拟旌旗灯号。

  单、双层板通常应用在低于10KHz的低频模拟设计中:

  1在统一层的电源走线以辐射状走线,并最小化线的长度总和;

  2走电源、地线时,相互靠近;在要害旌旗灯号线边上布一条地线,这条地线应尽可能靠近旌旗灯号线。这样就组成了较小的回路面积,减小差模辐射对外界搅扰的敏感度。当旌旗灯号线的旁边加一条地线后,就组成了一个面积最小的回路,旌旗灯号电流一定会取道这个回路,而不是其它地线途径。

  3假设是双层线路板,可以在线路板的另外一面,紧靠近旌旗灯号线的下面,沿着旌旗灯号线布一条地线,一线尽可能宽些。这样组成的回路面积即是pcb线路板的厚度乘以旌旗灯号线的长度。

  2四层板的叠层

  推荐叠层要领:

  2.1SIG-GND(PWR)-PWR(GND)-SIG;

  2.2GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

  关于以上两种电路板叠层设计,潜在的效果是关于传统的1.6mm(62mil)板厚。层间距将会变得很大,不只倒霉于控制阻抗,层间耦合及樊篱;特殊是电源地层之间间距很大,降低了板电容,倒霉于滤除噪声。

  关于第一种妄想,通常应用于板上芯片较多的情形。这类妄想可取得较好的SI性能,关于EMI性能来讲着实不是很好,主要要经由历程走线及其他细节来控制。主要注重:地层放在旌旗灯号最麋集的旌旗灯号层的相连层,有益于吸收和榨取辐射;增大板面积,体现20H规则。

  关于第二种妄想,通常应用于板上芯片密度足够低和芯片周围有足够面积(放置所请求的电源覆铜层)的场所。此种妄想PCB的外层均为地层,中央两层均为旌旗灯号/电源层。旌旗灯号层上的电源用宽线走线,这可使电源电流的途径阻抗低,且旌旗灯号微带途径的阻抗也低,也可经由历程外层地樊篱内层旌旗灯号辐射。从EMI控制的角度看,这是现有的最好4层PCB结构。主要注重:中央两层旌旗灯号、电源混淆层间距要拉开,走线偏向垂直,防止泛起串扰;适当控制板面积,体现20H规则;假设要控制走线阻抗,上述妄想要异常当心肠将走线部署在电源和接地铺铜岛的下边。此外,电源或地层上的铺铜之间应尽能够地互连在一起,以确保DC和低频的毗连性。

  3六层板的叠层

  关于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应推敲6层板的设计

  推荐叠层要领:

  3.1SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;

  关于这类妄想,这类叠层妄想可取得较好的旌旗灯号完全性,旌旗灯号层与接地层相邻,电源层和接地层配对,每个走线层的阻抗都可较好控制,且两个地层都是能优胜的吸收磁力线。而且在电源、地层完全的情形下能为每个旌旗灯号层都供应较好的回流途径。

  3。2GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;

  关于这类妄想,该种妄想只适用于器件密度不是很高的情形,这类叠层具有下面叠层的一切优点,而且这样顶层和底层的地平面较量完全,能作为一个较好的樊篱层来应用。须要注重的是电源层要靠近非主元件面的那一层,由于底层的平面会更完全。是以,EMI性能要比第一种妄想好。

  小结:关于六层板的妄想,电源层与地层之间的间距应尽可能减小,以取得好的电源、地耦合。但62mil的板厚,层间距虽然取得减小,照样不容易把主电源与地层之间的间距控制得很小。较量第一种妄想与第二种妄想,第二种妄想资源要大大增添。是以,我们叠层时通常选择第一种妄想。设计时,遵守20H规则和镜像层规则设计

  4八层板的叠层

  八层板通常应用下面三种叠层要领

  4。1由于差的电磁吸收才气和大的电源阻抗招致这类不是一种好的叠层要领。它的结构以下:

  1、Signal1元件面、微带走线层

  2、Signal2外部微带走线层,较好的走线层(X偏向)

三分彩   3、Ground

  4、Signal3带状线走线层,较好的走线层(Y偏向)

  5、Signal4带状线走线层

  6、Power

  7、Signal5外部微带走线层

  8、Signal6微带走线层

  4.2是第三种叠层要领的变种,由于增添了参考层,具有较好的EMI性能,各旌旗灯号层的特点阻抗可以很好的控制

  1、Signal1元件面、微带走线层,好的走线层

  2、Ground地层,较好的电磁波吸收才气

  3、Signal2带状线走线层,好的走线层

  4、Power电源层,与下面的地层组成优良的电磁吸收

  5、Ground地层

  6、Signal3带状线走线层,好的走线层

  7、、Power地层,具有较大的电源阻抗

  8、Signal4微带走线层,好的走线层

  4.3最好叠层要领,由于多层地参考平面的运用具有异常好的地磁吸收才气。

  1、Signal1元件面、微带走线层,好的走线层

  2、Ground地层,较好的电磁波吸收才气

  3、Signal2带状线走线层,好的走线层

  4、Power电源层,与下面的地层组成优良的电磁吸收

  5、Ground地层

  6、Signal3带状线走线层,好的走线层

  7、Ground地层,较好的电磁波吸收才气

  8、Signal4微带走线层,好的走线层

  五、小结

  关于若何选择设计用几层板和用甚么要领的叠层,要凭证电路板上旌旗灯号搜集的数目,器件密度,PIN密度,旌旗灯号的频率,板的巨细等许多因素。关于这些因素我们要综合推敲。关于旌旗灯号搜集的数目越多,器件密度越大,PIN密度越大,旌旗灯号的频率越高的设计应尽可能接纳多层板设计。为取得好的EMI性能最好保证每个旌旗灯号层都有自己的参考层。

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