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談談PCB層疊設計的基本原則

考慮到信號質量控制因素,PCB層疊設計的一般原則如下: 

1、元件面相鄰的第二層為地平面,提供器件屏蔽層以及頂層布線提供參考平面。 

2、所有信號層盡可能與地平面相鄰,以保證完整的回流通道。 

3、盡量避免兩層信號層直接相鄰,以減少串擾。 

4、主電源盡可能與其對應地相鄰,構成平面電容,降低電源平面阻抗。 

5、兼顧層壓結構對稱,利于制版生產時的翹曲控制。 

以上為層疊設計的常規原則,在實際開展層疊設計時,電路板設計師可以通過增加相鄰布線層的間距,縮小對應布線層到參考平面的間距,進而控制層間布線串擾率的前提下,可以使用兩信號層直接相鄰。 

對于比較注重成本的消費類產品,可以弱化電源與地平面相鄰降低平面阻抗的方式,從而盡可能減少布線層,降低PCB成本。當然,這樣做的代價是存在信號質量設計風險的。 

對于背板(Backplane或midplane)的層疊設計,鑒于常見背板很難做到相鄰走線互相垂直不可避免地出現平行長距離布線。對于高速背板,一般層疊原則如下: 

1、Top面、Bottom面為完整的地平面,構成屏蔽腔體。 

2、無相鄰層平行布線,以減少串擾,或者相鄰布線層間距遠遠大于參考平面間距。 

3、所有信號層盡可能與地平面相鄰,以保證完整的回流通道。 

需要說明的是,在具體的PCB層疊設置時,要對以上原則進行靈活掌握和運用,根據實際單板的需求進行合理的分析,最終確定合適的層疊方案,切忌生搬硬套。 

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