PCB分层及堆叠

PCB分层及堆叠r r t1.概述r r t多层印制板为了有更好的电磁兼容性设计。使得印制板在正常工作时能满足电磁兼容和敏感度标准。正确的堆叠有助于屏蔽和抑制EMI。r r t r r t2.多层印制板设计基础。r r t多层印制板的电磁兼容分析可以基于克希霍夫定律和法拉第电磁感应定律。r r t r r t根据克希霍夫定律，任何时域信号由源到负载的传输都必须有一个最低阻抗的路径见图一。图中I=I′，大小相等，方向相反。图中I我们称为信号电流，I′称为映象电流，而I′所在的层我们称为映象平面层。如果信号电流下方是电源层（POWER），此时的映象电流回路是通过电容耦合所达到的。见图二。r r t r r t根据以上两个定律，我们得出在多层印制板分层及堆叠中应遵徇以下基本原则r r t r r t①电源平面应尽量靠近接地平面，并应在接地平面之下。r r t②布线层应安排与映象平面层相邻。r r t④在中间层形成带状线，表面形成微带线。两者特性不同r r t⑤重要信号线应紧临地层。r r t r r tPCB板的堆叠与分层r r t①二层板，此板仅能用于低速设计。EMC比较差。r r t②四层板。由以下几种叠层顺序。下面分别把各种不同的叠层优劣作说明表r r t r r t第一种情况，应当是四层板中最好的一种情况。因为外层是地层，对EM有屏蔽作用，同时电源层同地层也可靠得很近，使得电源内阻较小，取得最佳郊果。但第一种情况不能用于当本板密度比较大的情况。因为这样一来，就不能保证第一层地的完整性，这样第二层信号会变得更差。另外，此种结构也不能用于全板功耗比较大的情况。r r t r r t表中的第二种情况，是我们平时最常用的一种方式。从板的结构上，也不适用于高速数字电路设计。因为在这种结构中，不易保持低电源阻抗。以一个板2毫米为例：要求特征阻抗Z=50ohm.以线宽为8mi铜箔厚为35um。这样信号一层与地层中间是0.14mm。而地层与电源层为1.58mm。这样就大大的增加了电源的阻抗。在此种结构中，由于辐射是向空间的，需加屏蔽板，才能减少EMC。