PCB设计:合理的层数
合理的层数
1. 主元件面下面为地平面,提供器件屏蔽层,及为主元件面布线提供参考。
2. 所有信号层尽可能与地平面相邻
(1)元件面下面有相对完整的地平面
(2) 高频、高速、时钟等关键信号有一相邻的地平面
3 .尽量避免两信号层直接相邻
4. 主电源尽可能与其对应地相邻
5. 兼顾PCB层结构对称
电源层与地层为参考面的异同
1. 电源平面特性阻抗大于地平面 。
(1)尽量将PCB的主电源平面与其对应的地平面相邻排布并尽量靠近,利用两者的耦合电容,降低电源平面的阻抗。
(2)电源地平面构成的平面电容与PCB上的退耦电容一起构成频响曲线比较复杂的电源地电容,它的有效退耦频带比较宽。
2. 地平面一般有接地处理,并作为基准电平参考点,屛蔽效果远优于电源平面。
3. 在选择参考平面时,应优选地平面。
一般单板的层的排布方案
4层板:
优选方案1,可用方案3,特殊情况下用方案2.
层厚设置建议:
(1)满足阻抗控制
(2)芯板(GND到POWER )不宜过厚,以降低电源、地平面的分布阻抗;保证电源平面的去耦效果
高速数字设计:
板1
板2
6层板:
(1)优先考虑方案3 ,优选布线层S2,其次S3、S1。
(2)成本要求较高的时候,可采用方案1 ,优选布线层S1、S2,其次S3、S4。
(3)对于局部、少量信号要求较高的场合,方案4 比方案3更适合,它能提供极佳的布线层S2。
高速数字设计:
板1
板2
板3
8层板:
(1)单电源的情况下,方案2比方案1减少了相邻布线层,增加了主电源与对应地相邻,保证了所有信号层与地平面相邻,代价是牺牲一布线层。
(2)对于双电源的情况,推荐采用方案3 ,方案3兼顾了无相邻布线层、层压结构对称、主电源与地相邻等优点,但S4应减少关键布线。
高速数字设计:
板1
板2
10层板:
(1)单电源的情况下,首先考虑方案2,其次考虑方案1。方案1具有明显的成本优势,但相邻布线过多,平行长线难以控制。
(2)对于双电源的情况,推荐采用方案3 ,方案3适合信号布线要求相差不大的场合,兼顾了性能、成本,推荐大家使用,但需注意避免S2、S3之间平行、长距离布线。(扩大3-4与7-8各自间距,缩小5-6间距,主电源及其对应地应置于6 、7 层;优选布线层S2、S3、S4,其次S1、S5)
(3)方案4 EMC 效果极佳,但与方案3 比,牺牲一布线层。在成本要求不高、EMC指标要求较高 、且必须双电源层的关键单板,建议采用此种方案。(优选布线层S2、S3)
高速数字设计:
板1
12层板:
(1)推荐方案2 、3 ,可用方案1、4 、备用方案5。
(2)方案2 、4 具有极好的EMC性能,方案1 、3具有较佳的性价比。