PCB的疊層分析

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隨著高速電路的不斷髮展,PCB的設計要求越來越高了,複雜程度也隨之增加了。為了減小電氣因素的影響,就需要考慮使用多層板的方式設計,使信號層和電源層進行分離。在進行PCB設計的時候,會糾結用幾層板,也就是採用什麼結構,一般情況下是根據電路的佈線密度、特殊信號線、電路板尺寸、成本和穩定性等來確定用幾層板,比如6層、8層或者其它更多層。


對於PCB是層數越多越好嗎?不一定,PCB並不是層數越多越好,也不是越少越好。層數越多可能干擾越小,越有利於佈線,但是隨著層數的增加,對於製造的成本和難度也會增加;層數越少可能做不出來或者做出來並不穩定等,所以需要綜合情況來衡量確定。


在確定了層數之後,就需要確定採用什麼疊層的方式,也就是確定內電層的位置,怎麼來分佈不同的信號。PCB的疊層結構是影響EMC性能的一個重要因素,選擇一個好的疊層結構可以很好的減小EMI及串擾等的影響。


對於PCB的疊層,一般有幾個原則:

A、元件面和焊接面是一個完整的地平面(屏蔽);

B、所有信號層儘量的要與地平面相鄰,不跨分割區;

C、相鄰的面儘量不要有平行佈線。


常見的4層板疊層結構


PCB的疊層分析


方式1:關鍵信號優先布在TOP層,在元器件面下有一個地平面,但是POWER和GND面由於元件、焊盤等影響,參考面不完整,信號阻抗不連續。


PCB的疊層分析


方式2:適用於主要器件在BOTTOM佈局或關鍵信號在底層佈線的情況。


PCB的疊層分析


方式3:適用於主要器件在TOP佈局或關鍵信號在頂層佈線的情況。


常見的6層板疊層結構


PCB的疊層分析


方式1:有較多的信號層,有利於元器件之間的佈線工作;由於POWER和GND分隔較遠,沒有緊密耦合,信號層直接相鄰,容易發生串擾,在佈線的時候需要錯開佈線。


PCB的疊層分析


方式2:POWER和GND耦合緊密,但平面參考太遠且信號隔離不好,容易產生串擾。


PCB的疊層分析


方式3:POWER和GND層緊密耦合,且信號層都與內電層直接相鄰,與其他信號層均有有效的隔離,不易發生串擾。


PCB的疊層分析


方式4:POWER和GND緊密耦合。每個信號層都與內電層直接相鄰,與其他信號層均有有效的隔離,不易發生串擾。


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