板兒妹0517的個(gè)人空間 http://selenalain.com/space-uid-135426.html [收藏] [復制] [RSS]

博客

PCB工程師必備知識:一文看懂PCB層疊設計

已有 975 次閱讀2020-3-23 10:21

PCB的層數多少取決于電路板的復雜程度,從PCB的加工過(guò)程來(lái)看,多層PCB是將多個(gè)“雙面板PCB”通過(guò)疊加、壓合工序制造出來(lái)的。但多層PCB的層數、各層之間的疊加順序及板材選擇是由電路板設計師決定的,這就是所謂的“PCB層疊設計”。

PCB層疊設計需考慮的因素
一款PCB設計的層數及層疊方案取決于以下幾個(gè)因素:
1、硬件成本:PCB層數的多少與最終的硬件成本直接相關(guān),層數越多硬件成本就越高,以消費類(lèi)產(chǎn)品為代表的硬件PCB一般對于層數有最高限制,例如筆記本電腦產(chǎn)品的主板PCB層數通常為4~6層,很少超過(guò)8層;
2、高密元器件的出線(xiàn):以BGA封裝器件為代表的高密元器件,此類(lèi)元器件的出線(xiàn)層數基本決定了PCB板的布線(xiàn)層層數;
3、信號質(zhì)量控制:對于高速信號比較集中的PCB設計,如果重點(diǎn)關(guān)注信號質(zhì)量,那么就要求減少相鄰層布線(xiàn)以降低信號間串擾,這時(shí)布線(xiàn)層層數與參考層層數(Ground層或Power層)的比例最好是1:1,就會(huì )造成PCB設計層數的增加;反之,如果對于信號質(zhì)量控制不強制要求,則可以使用相鄰布線(xiàn)層方案,從而降低PCB層數;
4、原理圖信號定義:原理圖信號定義會(huì )決定PCB布線(xiàn)是否“通順”,糟糕的原理圖信號定義會(huì )導致PCB布線(xiàn)不順、布線(xiàn)層數增加;
5、PCB廠(chǎng)家加工能力基線(xiàn):PCB設計者給出的層疊設計方案(疊層方式、疊層厚度 等),必須要充分考慮PCB廠(chǎng)家的加工能力基線(xiàn),如:加工流程、加工設備能力、常用PCB板材型號等 。
PCB層疊設計需要在以上所有設計影響因素中尋求優(yōu)先級和平衡點(diǎn)。

PCB層疊設計的一般規則
1、地層與信號層之間應緊密耦合,意思就是說(shuō),地層與電源層之間的距離應盡量小,介質(zhì)厚度應盡量小,以增大電源層與地層之間的電容(如果這里不明白,大家可以想一下平板電容,電容的大小與間距成反比)。
2、兩個(gè)信號層之間盡量不要直接相鄰,這樣容易發(fā)生信號的串擾,影響電路的性能。
3、對于多層電路板,例如4層板,6層板,一般要求信號層盡量與一個(gè)內電層(地層或者電源層)相鄰,這樣可以利用內電層的大面積覆銅來(lái)起到屏蔽信號層的作用,從而有效的避免了信號層之間的串擾。
4、對于高速信號層,一般要位于兩個(gè)內電層之間,這樣做的目的是一方面起到對高速信號提供一個(gè)有效的屏蔽層,另一方面則將高速信號限制在兩個(gè)內電層之間,減小對其他信號層的干擾。
5、要考慮層疊結構的對稱(chēng)性。
6、多個(gè)接地的內電層可以有效的降低接地阻抗。
推薦的層疊結構
1、把高頻走線(xiàn)布在頂層,以避免高頻走線(xiàn)過(guò)程中使用到過(guò)孔而引入感應電感。在頂層隔離器和發(fā)送接收電路的數據線(xiàn)用高頻走線(xiàn)直接相連。
2、高頻信號線(xiàn)下面放置一個(gè)地平面,以控制傳輸連接線(xiàn)的阻抗,也提供了一個(gè)非常低電感的通路給返回電流(return current)流過(guò)。
3、將電源層置于接地層下面。這兩個(gè)參考層構成了一個(gè)大約為100pF/inch2的附加高頻旁路電容器。
4、在底層布線(xiàn)布置低速控制信號。這些信號線(xiàn)擁有較大的余量來(lái)承受過(guò)孔引起的阻抗不連續,這樣的話(huà)就更有靈活性。

▲四層板疊層設計示例
如果還需要增加供電層(Vcc)或信號層,增加的第二組電源層/地層必須對稱(chēng)層疊。這樣層疊層壓結構才穩定,板子也不會(huì )翹曲。不同電壓的電源層和地層之間應該靠近一點(diǎn),這樣增加高頻旁路電容,從而抑制噪聲。
提醒:這里還有一層的意思就是要使用偶數層PCB,避免使用奇數層。因為奇數層電路板容易彎曲。
(圖文內容整理自:快點(diǎn)兒PCB學(xué)院、CSDN“boy_mey”的博客及網(wǎng)絡(luò ))
抗“疫”時(shí)期,學(xué)習不能停。在疫情結束之前,快點(diǎn)PCB學(xué)院將聯(lián)合騰訊課堂,持續開(kāi)放部分課程供大家免費在線(xiàn)學(xué)習!
↓↓↓

大家可以在“騰訊課堂”搜索【快點(diǎn)PCB學(xué)院】找到相關(guān)課程噢~

高速PCB設計:邁威科技 http://www.cnmaxwell.com/
PCB設計培訓:快點(diǎn)PCB學(xué)院 http://www.eqpcb.com/
關(guān)于我們  -  服務(wù)條款  -  使用指南  -  站點(diǎn)地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權所有   京ICP備16069177號 | 京公網(wǎng)安備11010502021702
返回頂部
午夜高清国产拍精品福利|亚洲色精品88色婷婷七月丁香|91久久精品无码一区|99久久国语露脸精品|动漫卡通亚洲综合专区48页