PCB層疊排布的一般原則

文章來源：21IC電源網(wǎng)作者：鄧靈芝查看手機網(wǎng)址

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人氣：5868發(fā)布日期：2017-12-08 04:31【大中小】

在設(shè)計多層PCB電路板之前，設(shè)計者需要首先根據(jù)電路的規(guī)模、電路板的尺寸和電磁兼容（EMC）的要求來確定所采用的電路板結(jié)構(gòu)，也就是決定采用4層，6層，還是更多層數(shù)的電路板。確定層數(shù)之后，再確定內(nèi)電層的放置位置以及如何在這些層上分布不同的信號。這就是多層PCB層疊結(jié)構(gòu)的選擇問題。

層疊結(jié)構(gòu)是影響PCB板EMC性能的一個重要因素，也是抑制電磁干擾的一個重要手段。本文介紹多層PCB板層疊結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。

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擾，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擾。

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，適當放寬），建議排布原則：

（1）元件面、焊接面為完整的地平面（屏蔽）；

（2）無相鄰平行布線層；

（3）所有信號層盡可能與地平面相鄰；

（4）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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