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如何处理多层PCB设计的常见问题?

发布时间:2019-12-30 16:02:38点击量:

多层PCB设计建议和示例(4、6、8、10和12层板)说明PCB设计要求。

1. 第一层是完整的接地层(屏蔽层);

2.没有相邻的平行布线层;

3.所有信号层均尽可能靠近接地层;

4.关键信号与接地层相邻,并且不穿过隔板。

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4层PCB

解决方案1:组件层下面有一个接地层,关键信号优先分配在TOP层上。关于层厚度设置,可以使用以下建议:

1.满足阻抗控制;

2.核心板(GND至POWER)不应太厚,以减小接地层的分布阻抗;确保电源平面的去耦效果。

解决方案2:

缺陷:1.电源和地之间的距离太远,电源平面的阻抗太大。

2.由于组件焊盘等原因,电源和地平面非常不完整。

3.由于参考平面不完整,信号阻抗不连续。

解决方案3:类似于解决方案1,适用于将主设备放置在底部或将关键信号路由到底层的情况。

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6层PCB

解决方案3:减少信号层,并添加内部电气层。尽管减少了可用于布线的层数,但此PCB设计解决方案解决了解决方案1和2的常见缺陷。

优点:

电源和接地层紧密耦合。

每个信号层都直接与内部电气层相邻,并且与其他信号层具有有效的隔离,因此很难发生串扰。

信号层2(内层_2)与两个内部电层GND(内层_1)和电源(内层_3)相邻,可用于传输高速信号。两个内部电气层可有效屏蔽对信号层_2(内层_2)层的外部干扰。

解决方案1:使用4个信号层和2个内部电源/接地层,并增加信号层,这有利于它们之间的布线工作。

缺陷:1.电源层和接地层相距太远,耦合不充分。

2.信号层_2(内层_2)和信号层_3(内层_3)直接相邻,信号隔离度不好,容易串扰。

8层PCB

10层PCB

12层PCB

个人总结:

1. PCB设计的关键信号层应与地相邻,GND应与电源相邻,以减小电源平面阻抗。

2.不要与信号层相邻,增加信号之间的隔离度,避免串扰。

3.信号层应尽可能靠近接地层。不要在相邻层之间进行平行布线。

4.对于传输线,使用微带线模型分析顶层和底层,并使用带状线模型分析内部信号层。基板两侧的信号层为6层/ 10层,14层18层,最好使用软件。

5.如果有其他电源,则最好在信号层上走粗线,并尽量不要将电气接地层分开。高速线最好进入内层,顶层和底层容易受到外界温度,湿度和空气的影响,并且不容易稳定。

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