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      PCB線路板疊層設(shè)計要注意哪些問題?

      2020
      06/18
      本篇文章來自
      捷多邦


      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)串擾;適當控制板面積,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:


      1. 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。


      以上便是PCB線路板疊層設(shè)計要注意的問題,希望對你有所幫助。

      the end