資料介紹
在實(shí)際的項(xiàng)目中單層或2層的PCB比例越來越少,主要原因是現(xiàn)在產(chǎn)品的集成度越來越高、速度越來越快,無論是因?yàn)榘蹇ǖ目臻g有限、還是因?yàn)橛玫降?a href='http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/137/' target='_blank' class='arckwlink_none'>芯片的管腳密度高、亦或是高速的電路需要保證其信號完整性等,4層以上的板子的設(shè)計(jì)成了硬件工程師一定會遇到的需求。
多層板指的是4層以及4層以上的PCB板。主要用于板卡尺寸受限、器件管腳密度較高以及需要保障性能的場景。
多層板帶來的優(yōu)點(diǎn)主要有這4點(diǎn)。
有優(yōu)點(diǎn)就會有代價,當(dāng)然這些缺點(diǎn)也無法阻擋多層板的需要,因?yàn)楫a(chǎn)品畢竟是滿足性能需求為前提。
如果你的項(xiàng)目中需要多層板設(shè)計(jì),先要確認(rèn)你的庫是否為多層構(gòu)建的,同時了解一下制板廠的加工能力以及他們對設(shè)計(jì)的要求,然后再進(jìn)行層數(shù)的設(shè)定。
0V平面也就是我們常說的地平面 - 地層,它的作用可大了,4層板一般就要專門的0V平面,即便是2層板,為了獲得更好的性能,也需要大面積鋪地。
層疊的原則,以及4層板2種不同的層疊方式,各有利弊,無法十全十美。
6層板的兩種層疊方式。
我們經(jīng)常提到的“高速電路”,究竟什么才是“高速”,并不一定頻率非常高才算高速,低頻率時鐘的高速上升沿,如果電路中該上升沿在起作用,那也要按照高速數(shù)字設(shè)計(jì)的方式來考慮。
這個圖談到了兩點(diǎn) - 去偶電容的兩個管腳通過過孔到電源平面和地平面的連接方式,以及0V平面要多出信號平面的邊緣一定的距離(見后面的20H原則)
板子上的每一個過孔都是要付費(fèi)的(統(tǒng)計(jì)結(jié)論一個板子加工成本的30-40%來自于過孔),而任何一個過孔都會帶來信號的延遲,因?yàn)樗鼈兌嫉刃橐粋€串聯(lián)電桿和并聯(lián)電容構(gòu)成的低通濾波器,這就像過街天橋或者地下通道一樣,對行人的速度會有所影響,走的越快的人通過地下通道的時候速度影響越大。
電源平面和地平面要盡可能貼近,而且地平面的邊沿要超出電源平面邊沿20個間距的尺寸,以降低邊緣場對其它器件的影響。
板子上的信號線要避免平行走線,兩根平行的走線會通過電容進(jìn)行互感,從而導(dǎo)致交調(diào)(Crosstalk),實(shí)在不得已要進(jìn)行平行走線的時候,就要保證兩根走線的中心距離大于其線寬的3倍,并盡可能在走線下面鋪設(shè)0V平面。
看起來像針對作惡多端的犯人押解的時候兩邊的保鏢,對于發(fā)射能力比較強(qiáng)的信號線,最好在其邊上鋪設(shè)保護(hù)線,而保護(hù)線的兩端都與0V平面相連接(保鏢時刻與總部保持聯(lián)系),如果走線較長,最好是每隔一段距離在保護(hù)線上通過過孔同0V平面進(jìn)行連接,這個間隔可以是信號線上的信號波長的20分之一。
對于輻射能力強(qiáng)的IC或晶體其擺放位置也是有要求的,不能靠板子的邊緣,因?yàn)樗鼈儠a(chǎn)生高密度的近場輻射,需要通過下面鋪色的平面構(gòu)成鏡像終結(jié)輻射場,而這樣的平面需要比器件的邊沿多出至少5mm的距離。?
(mbbeetchina)
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