PCB設計工程師在完成預布局后,重點(diǎn)需要對板子布線(xiàn)瓶頸處進(jìn)行分析,再結合PCB設計軟件關(guān)于布線(xiàn)要求來(lái)確定布線(xiàn)層數,綜合單板的性能指標要求與成本承受能力,確定單板的電源、地的層數以及它們與信號層的相對排布位置。 ✪ 正文 ✪ 本節主要介紹PCB層疊設計方法:PCB設計軟件CrossSection界面、PCB層疊設計的基本原則。 一、CrossSection 界面介紹 Allegro提供了一個(gè)集成、方便、強大的層疊設計與阻抗計算控制的工具,叫做Cross Section。如下圖所示,可以非常直觀(guān)地進(jìn)行材料選擇,參數確定,然后得到最終阻抗結果。 ![]() 其中各選項的含義: 1.Type:選擇各層的類(lèi)型:電導、介質(zhì)、平面 2. Material:材料,常用為 FR-4 3.Thickness:每一層的厚度 4.Conductivity:電導率 5.Dielectric Constant:介電常數 6. LossTangent:損耗角 7. NegativeArtwork 8. Shield:參考平面 二、層疊設計的基本原則 考慮到信號質(zhì)量控制因素,PCB層疊設置的一般原則如下: ![]() 1、元件面相鄰的第二層為地平面,提供器件屏蔽層以及頂層布線(xiàn)提供參考平面。 2、所有信號層盡可能與地平面相鄰,以保證完整的回流通道。 3、盡量避免兩層信號層直接相鄰,以減少串擾。 4、主電源盡可能與其對應地相鄰,構成平面電容,降低電源平面阻抗。 5、兼顧層壓結構對稱(chēng),利于制版生產(chǎn)時(shí)的翹曲控制。 以上為層疊設計的常規原則,在實(shí)際開(kāi)展層疊設計時(shí),電路板設計師可以通過(guò)增加相鄰布線(xiàn)層的間距,縮小對應布線(xiàn)層到參考平面的間距,進(jìn)而控制層間布線(xiàn)串擾率的前提下,可以使用兩信號層直接相鄰。對于比較注重成本的消費類(lèi)產(chǎn)品,可以弱化電源與地平面相鄰降低平面阻抗的方式,從而盡可能減少布線(xiàn)層,降低PCB成本。當然,這樣做的代價(jià)是存在信號質(zhì)量設計風(fēng)險的。 對于背板(Backplane或midplane)的層疊設計,鑒于常見(jiàn)背板很難做到相鄰走線(xiàn)互相垂直不可避免地出現平行長(cháng)距離布線(xiàn)。對于高速背板,一般層疊原則如下: 1、Top面、Bottom面為完整的地平面,構成屏蔽腔體。 2、無(wú)相鄰層平行布線(xiàn),以減少串擾,或者相鄰布線(xiàn)層間距遠遠大于參考平面間距。 3、所有信號層盡可能與地平面相鄰,以保證完整的回流通道。 需要說(shuō)明的是,在具體的PCB層疊設置時(shí),要對以上原則靈活進(jìn)行PCB設計運用,根據實(shí)際單板的需求進(jìn)行合理的分析。 |