PCB六層的兩種板疊層結(jié)構(gòu)方案介紹
- 發(fā)布時間:2022-09-19 11:26:50
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PCB六層的兩種板疊層結(jié)構(gòu)方案介紹,下面和深亞電子一起來了解一下:
在高速信號PCB設(shè)計中,會盡量選擇介電常數(shù)和材質(zhì)損耗因子小的材質(zhì),相應(yīng)地,成本也會變高。
layout工程師先評估好PCB需要的層數(shù),確定好疊層設(shè)計及線寬線距,線寬線距就是為了控制信號線的特性阻抗
PCB板厚也不是隨意定義的。常見的比如1mm,1.6mm,2mm,2.4mm
由于PP,CORE厚度也不是可以無限大或者無限小,都是有一定厚度范圍的
所以對于一定板厚的PCB,比如1.6mm,最多疊層的層數(shù)也就有上限限制。
一般1.6mm的板厚,PCB最多疊14層左右。
1.什么是假八層?
六層板板厚在1.6mm及以上時,如果要進行常規(guī)阻抗控制(單線50歐姆,差分100歐姆),在層疊上會導(dǎo)致3、4層之間的厚度較高,超過3個7628半固化片的厚度。因大部分工廠PP最多只能疊3張(超過3張壓合時,PP經(jīng)高溫由半固化狀態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)后容易從PNL板邊流失)。這時候在生產(chǎn)上通常會用一個光板(沒有銅皮的芯板或者把常規(guī)芯板兩面的銅箔蝕刻掉)添加在3、4層之間來輔助達到預(yù)期的層疊厚度,這就是通常所說的假八層。其實那并不是真正的八層板,而是為了滿足板子阻抗的需要,而出現(xiàn)的一種特殊疊層方式。比如六層板因阻抗或設(shè)計所限,中間多用了一張光板,兩張芯板加一張光板,這本來是八層的疊構(gòu)設(shè)計,實際做出來是六層的效果。這種就叫假八層板(實際是真六層板)。
2.六層板疊層推薦方式
6層板PCB設(shè)計中某些疊層方案對電磁場的屏蔽作用不夠好,對電源匯流排瞬態(tài)信號的降低作用甚微。。對于芯片密度較大、時鐘頻率較高的設(shè)計應(yīng)考慮6層板的設(shè)計。
2.1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
對于這種方案,這種疊層方案可得到較好的信號完整性,信號層與接地層相鄰,電源層和接地層配對,每個走線層的阻抗都可較好控制,且兩個地層都是能良好的吸收磁力線。并且在電源、地層完整的情況下能為每個信號層都提供較好的回流路徑。
2.2 GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;
對于這種方案,該種方案只適用于器件密度不是很高的情況,這種疊層具有上面疊層的所有優(yōu)點,并且這樣頂層和底層的地平面比較完整,能作為一個較好的屏蔽層來使用。需要注意的是電源層要靠近非主元件面的那一層,因為底層的平面會更完整。因此,EMI性能要比第一種方案好。
小結(jié):對于六層板的方案,電源層與地層之間的間距應(yīng)盡量減小,以獲得好的電源、地耦合。但62mil的板厚,層間距雖然得到減小,還是不容易把主電源與地層之間的間距控制得很小。對比第一種方案與第二種方案,第二種方案成本要大大增加。因此,我們疊層時通常選擇第一種方案。設(shè)計時,遵循20H規(guī)則和鏡像層規(guī)則設(shè)計。
3.層疊分析
3.1基本原則
怎么層疊?哪樣層疊更好?一般遵循以下幾點基本原則。
① 元件面、焊接面為完整的地平面(屏蔽)。
② 盡可能無相鄰平行布線層。
③ 所有信號層盡可能與地平面相鄰。
④ 關(guān)鍵信號與地層相鄰,不跨分割區(qū)。
可以根據(jù)以上原則,對如圖8-35和圖8-36所示的常見的層疊方案進行分析,分析情況如下。
3.2常見的3種4層板的層疊方案優(yōu)缺點
對比如表8-1所示。
3.3種常見的6層板的層疊方案優(yōu)缺點
對比如表8-2所示。
通過方案1到方案4的對比發(fā)現(xiàn),在優(yōu)先考慮信號的情況下,選擇方案3和方案4會明顯優(yōu)于前面兩種方案。但是在實際設(shè)計中,產(chǎn)品都是比較在乎成本的,然后又因為布線密度大,通常會選擇方案1來做層疊結(jié)構(gòu),所以在布線的時候一定要注意相鄰兩個信號層的信號交叉布線,盡量讓串擾降到最低。
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