PCB工程師必備知識:PCB板的堆疊設(shè)計(jì)如何做?
首先我們要了解PCB層疊設(shè)計(jì)是什么?又有什么樣的作用? PCB層疊設(shè)計(jì)是指電路板布局設(shè)計(jì)之前組成PCB的銅層和絕緣層的排列。良好的層疊結(jié)構(gòu)可以減少電路對外部噪聲的脆弱性,以及減少幅度和高速PCB布局中的阻抗和串?dāng)_問題。 ?
單面板PCB和雙面板PCB的疊層設(shè)計(jì)
單層板和雙層板由于板層數(shù)量少,不存在疊層的問題。主要考慮控制EMI輻射和電磁輻射的問題。因此需要改變線路的電磁兼容性,而相對簡單的方法就是減小關(guān)鍵信號的回路面積。 ?
設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1、導(dǎo)電路徑應(yīng)盡量避免交叉和重疊; 2、在同一層的電源走線以輻射狀走線,盡量縮短線的長度總和; 3、走電源、地線時(shí),相互靠近; 4、電源和地線盡可能靠近,減小各種電流回路的面積。 5、如果是雙層線路板,可以在線路板的另一面,緊靠近信號線的下面,沿著信號線布一條地線,地線盡量寬些。這樣形成的回路面積等于PCB線路板的厚度乘以信號線的長度。 ?
多層板PCB的疊層設(shè)計(jì)
4層板的疊層設(shè)計(jì):
1、SIG 01-GND 02-PWR 03-SIG 04 2、SIG 01-PWR 02-GND 03-SIG 04 3、PWR 01-SIG 02-GND 03-SIG 04 ?
方案一:
通常應(yīng)用于主要元器件在頂部布局或關(guān)鍵信號在
頂部布線
的情況,可得到較好的SI性能。對于EMI性能來說并不是很好,但可以通過走線及其他細(xì)節(jié)來控制。
方案二:
與方案一類似,適用于主要元器件在底層布局或關(guān)鍵信號在
底層布線
的情況。
方案三:
將電源和地平面分別放到頂層和底層,能達(dá)到一定的屏蔽效果。但受到電源與地層相距過遠(yuǎn)、元器件焊盤等因素影響,
電源層和地層缺乏有效的耦合
。 ? 方案一和方案二相比,方案一更合適因?yàn)橐话鉖CB板都只在頂層放置元器件。方案三弊端明顯,不應(yīng)該采用。 ?
6層板的疊層設(shè)計(jì):
1、SIG 01-GND 02-SIG 03-SIG 04-PWR 05-SIG 06 2、SIG 01-SIG 02-GND 03-PWR 04-SIG 05-SIG 06 3、SIG 01-GND 02-SIG 03-PWR 04-GND 05-SIG 06 ?
方案一:
具有較多的信號層,有利于元器件之間的布線工作。缺點(diǎn):①電源層和地線層分隔較遠(yuǎn),沒有充分耦合,②SIG 03和SIG 04信號層直接相鄰,容易串?dāng)_。
方案二:
相對方案一,電源層和地線層充分耦合,但SIG 03和SIG 04信號層直接相鄰,容易串?dāng)_的問題并沒有得到解決。
方案三:
電源層和地線層充分耦合,每個(gè)信號層都有與內(nèi)電層直接相鄰,與其他信號層均能有效隔離,不易發(fā)生串?dāng)_。 ? 綜上所述,方案三的優(yōu)勢更明顯,也是6層板常用的層疊結(jié)構(gòu)。 ?
8層板的疊層設(shè)計(jì):
1、SIG 01-GND 02-SIG 03-GND 04-PWR 05-SIG 06-GND 07-SIG08 2、SIG 01-GND 02-SIG 03-PWR 04-GND 05-SIG 06-PWR 07-SIG08 3、SIG 01-GND 02-SIG 03-SIG 04-PWR 05-SIG 06-GND 07-SIG08 ? 對于8層板來說,
優(yōu)先采用方案一
,可以有效
降低電源阻抗
,而且包含了兩層布線層,大大
提高了信號的質(zhì)量
。 ? 中信華品牌成立于2004年,現(xiàn)隸屬于嘉立創(chuàng)集團(tuán),目前擁有江蘇、江西兩大生產(chǎn)基地,為客戶提供“
價(jià)格優(yōu)、品質(zhì)高、交期快
”的
PCB/SMT一站式服務(wù)
,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人工智能、儀器儀表、通訊設(shè)備、光伏儲能、汽車電子等領(lǐng)域。板材獲得UL、ISO、CQC、VDE等國際認(rèn)證,保障了產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和穩(wěn)定性。