4層PCB上的空間用完后,就該升級(jí)到6層電路板了。額外的層可以為更多的信號(hào)、額外的平面對(duì)或?qū)w的混合提供空間。如何使用這些額外的層并不重要,重要的是如何在PCB疊層中排列它們,以及如何在6層PCB上布線(xiàn)。如果您以前從未使用過(guò)6層電路板,或者遇到過(guò)難以解決的此類(lèi)疊層EMI問(wèn)題,請(qǐng)繼續(xù)閱讀以了解一些6層PCB設(shè)計(jì)指南和最佳實(shí)踐。
為什么使用6層?
在開(kāi)始制作電路板之前,我認(rèn)為有必要考慮人們可能想要使用6層PCB的原因。除了簡(jiǎn)單地為信號(hào)添加更多路徑之外,還有幾個(gè)原因。6層疊層的最基本版本將采用與4層電路板中的SIG/PWR/GND/SIG疊層相同的方法,只是將信號(hào)放在疊層中心的另外兩個(gè)上。實(shí)際上,從EMC的角度來(lái)看,SIG/PWR/SIG/SIG/GND/SIG是最差的6層PCB疊層,它可能只適用于在DC運(yùn)行的電路板。
我選擇6層電路板而不是4層電路板的一些原因包括:
您使用的是4層SIG+PWR/GND/GND/SIG+PWR疊層,您需要在表層為元件留出更多空間。將PWR和SIG置于內(nèi)部層可通過(guò)PWR/GND平面對(duì)實(shí)現(xiàn)更多去耦。
對(duì)于混合信號(hào)電路板,您可以將整個(gè)表面層專(zhuān)用于模擬接口,并且會(huì)有一個(gè)額外的內(nèi)部層用于較慢的數(shù)字布線(xiàn)。
您正在使用具有高I/O數(shù)量的高速電路板,并且您想要一種將信號(hào)分離到電路板不同層的好方法。您可以在#1中實(shí)施相同的策略。
所有這些配置中都只添加一個(gè)額外的信號(hào)層。另一層專(zhuān)用于GND平面、電源軌或全電源平面。您的疊層將是電路板中EMC和信號(hào)完整性以及布局和布線(xiàn)策略的主要決定因素。
如何布線(xiàn)信號(hào)
在開(kāi)始布線(xiàn)之前,讓我們看一下您將在6層PCB中使用的典型PCB疊層:

在此疊層中,頂層和底層位于薄電介質(zhì)上,因此這些層應(yīng)用于阻抗控制信號(hào)。10密耳可能是您應(yīng)該使用的最厚的電介質(zhì),因?yàn)檫@將需要使用15-20密耳寬度的微帶布線(xiàn),具體取決于介電常數(shù)。如果您正在布線(xiàn)附帶差分對(duì)的數(shù)字接口,間距也將允許減少走線(xiàn)寬度,這將允許您布線(xiàn)到更細(xì)間距的元件中。舉個(gè)示例,我們?yōu)樵S多支持多個(gè)多千兆位以太網(wǎng)通道的小型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品使用了上述疊層的一個(gè)版本。
電路板廠(chǎng)講如果您需要在外層使用更小的走線(xiàn)寬度,只需減小外部電介質(zhì)厚度(可能低至4-5密耳),然后在L3-L4電介質(zhì)上增加一些厚度,以便達(dá)到您的電路板厚度目標(biāo)。接下來(lái)要考慮的一點(diǎn)是如何布線(xiàn)電源。
如何布線(xiàn)電源
在上述6層PCB疊層的示例中,有一整層專(zhuān)門(mén)用于PWR。在6層PCB中,這通常是一個(gè)很好的做法,因?yàn)樗梢詾樵尫疟砻鎱^(qū)域,并且更容易通過(guò)過(guò)孔為這些元件供電。
只是作為一個(gè)示例,看看下面所示的BGA。這種特殊的BGA是典型的高速接口控制器,需要在多電壓下提供大量電流,因此許多球?qū)⑦B接到電源和接地。諸如FPGA,您可能會(huì)在其整個(gè)封裝中發(fā)現(xiàn)多個(gè)用于電源和接地的引腳。將單層專(zhuān)用于電源,便可將平面分解成軌道,以便在必要時(shí)在高電流下使用多電壓。這樣就無(wú)需在不同的電壓下重疊這些電源軌,從而防止出現(xiàn)額外的EMI問(wèn)題。

請(qǐng)注意,僅僅因?yàn)槟鷮㈦娫捶旁趦?nèi)部層上,并不意味著您無(wú)法將電源放在其他位置。您仍然可以在其他信號(hào)層上把電源布線(xiàn)為使用敷銅的電源軌或粗的走線(xiàn)。
軟硬結(jié)合板廠(chǎng)講如果您需要在6層電路板中進(jìn)行高電流操作,可能在多個(gè)電壓下,我建議使用額外的電源層而不是額外的信號(hào)層。換句話(huà)說(shuō),您將在疊層內(nèi)的內(nèi)部層上有兩個(gè)與接地交錯(cuò)的電源層。您甚至可以更進(jìn)一步,在背面層放置一個(gè)電源平面,以獲得更多的電流處理能力。這將為您提供足夠的空間以大面積布線(xiàn)電源,可能使用較重的銅,從而確保低直流電阻和低功率損耗。

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