??PCB線路板疊層設(shè)計要注意哪些問題？

??文/中信華PCB

??PCB線路板疊層設(shè)計要注意哪些問題呢？下面就讓專業(yè)工程師來告訴你。

??首先，做疊層設(shè)計時，一定要遵從兩個規(guī)矩：

??1.每個走線層都必須有一個鄰近的參考層(電源或地層)；

??2.鄰近的主電源層和地層要保持最小間距，以提供較大的耦合電容。

??下面就讓我們舉例二、四、六層板來做說明：

??一、單面PCB板和雙面PCB板的疊層

??對于兩層板來說，控制EMI輻射主要從布線和布局來考慮；

??單層板和雙層板的電磁兼容問題越來越突出。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是信號回路面積過大，不僅產(chǎn)生了較強(qiáng)的電磁輻射，而且使電路對外界干擾敏感。要改善線路的電磁兼容性，最簡單的方法是減小關(guān)鍵信號的回路面積；關(guān)鍵信號主要指產(chǎn)生較強(qiáng)輻射的信號和對外界敏感的信號。

??單、雙層板通常使用在低于10KHz的低頻模擬設(shè)計中：

??1）在同一層的電源以輻射狀走線，并最小化線的長度總和；

??2）走電源、地線時，相互靠近；在關(guān)鍵信號線邊上布一條地線，這條地線應(yīng)盡量靠近信號線。這樣就形成了較小的回路面積，減小差模輻射對外界干擾的敏感度。

??3）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，線盡量寬些。

??二、四層板的疊層

??1. SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG；

??2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND；

??以上兩種疊層設(shè)計，潛在的問題是對于傳統(tǒng)的1.6mm（62mil）板厚。層間距將會變得很大，不利于控制阻抗、層間耦合及屏蔽；特別是電源地層之間間距很大，降低了板電容，不利于濾除噪聲。

??第一種方案，通常應(yīng)用于板上芯片較多的情況。這種方案可得到較好的SI性能，對于EMI性能來說并不是很好，主要要通過走線及其他細(xì)節(jié)來控制。

??第二種方案，通常應(yīng)用于板上芯片密度足夠低和芯片周圍有足夠面積的場合。此種方案PCB的外層均為地層，中間兩層均為信號 /電源層。從EMI控制的角度看， 這是現(xiàn)有的最佳4層PCB結(jié)構(gòu)。

??主要注意：中間兩層信號、電源混合層間距要拉開，走線方向垂直，避免出現(xiàn)串?dāng)_；適當(dāng)控制板面積，體現(xiàn)20H規(guī)則。

??三、六層板的疊層

??對于芯片密度較大、時鐘頻率較高的設(shè)計應(yīng)考慮6層板的設(shè)計，推薦疊層方式：

??SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG；

??這種疊層方案可得到較好的信號完整性，信號層與接地層相鄰，電源層和接地層配對，每個走線層的阻抗都可較好控制，且兩個地層都是能良好的吸收磁力線。

??2.GND－SIG－GND－PWR－SIG －GND；

??該種方案只適用于器件密度不是很高的情況，這種疊層具有上面疊層的所有優(yōu)點，并且頂層和底層的地平面比較完整，能作為一個較好的屏蔽層 來使用。因此，EMI性能要比第一種方案好。

??小結(jié)：對比第一種方案與第二種方案，第二種方案成本要大大增加。因此，我們疊層時通常選擇第一種方案。

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