對于電源、地的層數(shù)以及信號層數(shù)確定后,它們之間的相對排布位置是每一個PCB工程師都不能回避的話題;
層的排布一般原則:
1、確定多層PCB板的層疊結(jié)構(gòu)需要考慮較多的因素。從布線方面來說,層數(shù)越多越利于布線,但是制板成本和難度也會隨之增加。對于生產(chǎn)廠家來說,層疊結(jié)構(gòu)對稱與否是PCB板制造時需要關(guān)注的焦點,所以層數(shù)的選擇需要考慮各方面的需求,以達到最佳的平衡。對于有經(jīng)驗的設(shè)計人員來說,在完成元器件的預(yù)布局后,會對PCB的布線瓶頸處進行重點分析。結(jié)合其他EDA工具分析電路板的布線密度;再綜合有特殊布線要求的信號線如差分線、敏感信號線等的數(shù)量和種類來確定信號層的層數(shù);然后根據(jù)電源的種類、隔離和抗干擾的要求來確定內(nèi)電層的數(shù)目。這樣,整個電路板的板層數(shù)目就基本確定了。
2、元件面下面(第二層)為地平面,提供器件屏蔽層以及為頂層布線提供參考平面;敏感信號層應(yīng)該與一個內(nèi)電層相鄰(內(nèi)部電源/地層),利用內(nèi)電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。電路中的高速信號傳輸層應(yīng)該是信號中間層,并且夾在兩個內(nèi)電層之間。這樣兩個內(nèi)電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽,同時也能有效地將高速信號的輻射限制在兩個內(nèi)電層之間,不對外造成干擾。
3、所有信號層盡可能與地平面相鄰;
4、盡量避免兩信號層直接相鄰;相鄰的信號層之間容易引入串?dāng)_,從而導(dǎo)致電路功能失效。在兩信號層之間加入地平面可以有效地避免串?dāng)_。
5、主電源盡可能與其對應(yīng)地相鄰;
6、兼顧層壓結(jié)構(gòu)對稱。
7、對于母板的層排布,現(xiàn)有母板很難控制平行長距離布線,對于板級工作頻率在50MHZ以上的(50MHZ以下的情況可參照,適當(dāng)放寬),建議排布原則:
元件面、焊接面為完整的地平面(屏蔽);
無相鄰平行布線層;
所有信號層盡可能與地平面相鄰;
關(guān)鍵信號與地層相鄰,不跨分割區(qū)。
注:具體PCB的層的設(shè)置時,要對以上原則進行靈活掌握,在領(lǐng)會以上原則的基礎(chǔ)上,根據(jù)實際單板的需求,如:是否需要一關(guān)鍵布線層、電源、地平面的分割情況等,確定層的排布,切忌生搬硬套,或摳住一點不放。
8、多個接地的內(nèi)電層可以有效地降低接地阻抗。例如,A信號層和B信號層采用各自單獨的地平面,可以有效地降低共模干擾。
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