硬件工程师应该把握的PCB叠层规划内容

总的来说叠层规划首要要遵照两个规矩:

1. 每个走线层都必须有一个附近的参阅层(电源或地层);

2. 附近的主电源层和地层要坚持最小距离,以供给较大的耦合电容;

下面列出从两层板到八层板的叠层来进行示例解说：

一、单面PCB板和双面PCB板的叠层

关于两层板来说，因为板层数量少，现已不存在叠层的问题。操控EMI辐射首要从布线和布局来考虑;

单层板和双层板的电磁兼容问题越来越杰出。构成这种现象的根本原因便是因信号回路面积过大，不只发生了较强的电磁辐射，而且使电路对外界搅扰灵敏。要改进线路的电磁兼容性，最简略的办法是减小要害信号的回路面积。

要害信号：从电磁兼容的视点考虑，要害信号首要指发生较强辐射的信号和对外界灵敏的信号。能够发生较强辐射的信号一般是周期性信号，如时钟或地址的低位信号。对搅扰灵敏的信号是指那些电平较低的模仿信号。

单、双层板一般运用在低于10KHz的低频模仿规划中：

1)在同一层的电源走线以辐射状走线，并最小化线的长度总和;

2)走电源、地线时，彼此接近;在要害信号线边上布一条地线，这条地线应尽量接近信号线。这样就构成了较小的回路面积，减小差模辐射对外界搅扰的灵敏度。当信号线的周围加一条地线后，就构成了一个面积最小的回路，信号电流肯定会取到这个回路，而不是其它地线途径。

3)假如是双层线路板，能够在线路板的另一面，紧接近信号线的下面，沿着信号线布一条地线，一线尽量宽些。这样构成的回路面积等于线路板的厚度乘以信号线的长度。

二、四层板的叠层

1. SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

关于以上两种叠层规划，潜在的问题是关于传统的1.6mm(62mil)板厚。层距离将会变得很大，不只不利于操控阻抗，层间耦合及屏蔽;特别是电源地层之距离离很大，降低了板电容，不利于滤除噪声。

关于第一种计划，一般应用于板上芯片较多的状况。这种计划可得到较好的SI功能，关于EMI功能来说并不是很好，首要要经过走线及其他细节来操控。首要留意：地层放在信号最密布的信号层的相连层，有利于吸收和按捺辐射;增大板面积，表现20H规矩。

关于第二种计划，一般应用于板上芯片密度满足低和芯片周围有满足面积(放置所要求的电源覆铜层)的场合。此种计划PCB的外层均为地层，中心两层均为信号 /电源层。信号层上的电源用宽线走线，这可使电源电流的途径阻抗低，且信号微带途径的阻抗也低，也可经过外层地屏蔽内层信号辐射。从EMI操控的视点看， 这是现有的最佳4层PCB结构。

留意：中心两层信号、电源混合层距离要摆开，走线方向笔直，防止呈现串扰;恰当操控板面积，表现20H规矩;假如要控 制走线阻抗，上述计划要十分小心肠将走线安置在电源和接地铺铜的下边。别的，电源或地层上的铺铜之间应尽或许地互连在一起，以确保DC和低频的衔接性。

三、六层板的叠层

关于芯片密度较大、时钟频率较高的规划应考虑6层板的规划，引荐叠层方法：

1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;关于这种计划，这种叠层计划可得到较好的信号完好性，信号层与接地层相邻，电源层和接地层配对，每个走线层的阻抗都可较好操控，且两个地层都是能杰出的吸收磁力线。而且在电源、地层完好的状况下能为每个信号层都供给较好的回流途径。

2.GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;关于这种计划，该种计划只适用于器材密度不是很高的状况，这种叠层具有上面叠层的一切长处，而且这样顶层和底层的地平面比较完好，能作为一个较好的屏蔽层 来运用。必需要分外留意的是电源层要接近非主元件面的那一层，因为底层的平面会更完好。因而，EMI功能要比第一种计划好。

小结：关于六层板的计划,电源层与地层之间的距离应尽量减小，以获得好的电源、地耦合。但62mil的板厚,层距离尽管得到减小,仍是不容易把主电源与地 层之间的距离操控得很小。比照第一种计划与第二种计划，第二种计划本钱要大幅度提高。因而，咱们叠层时一般挑选第一种计划。规划时，遵从20H规矩和镜像层 规矩规划。

四、八层板的叠层

1、因为差的电磁吸收能力和大的电源阻抗导致这种不是一种好的叠层方法。它的结构如下：

1.Signal 1 元件面、微带走线层

2.Signal 2 内部微带走线层，较好的走线层(X方向)

3.Ground

4.Signal 3 带状线走线层，较好的走线层(Y方向)

5.Signal 4 带状线走线层

6.Power

7.Signal 5 内部微带走线层

8.Signal 6 微带走线层

2、是第三种叠层方法的变种，因为增加了参阅层，具有较好的EMI功能，各信号层的特性阻抗能够很好的操控。

1.Signal 1 元件面、微带走线层，好的走线层

2.Ground 地层，较好的电磁波吸收能力

3.Signal 2 带状线走线层，好的走线层

4.Power 电源层，与下面的地层构成优异的电磁吸收 5.Ground 地层

6.Signal 3 带状线走线层，好的走线层

7.Power 地层，具有较大的电源阻抗

8.Signal 4 微带走线层，好的走线层

3、最佳叠层方法，因为多层地参阅平面的运用具有十分好的地磁吸收能力。

1.Signal 1 元件面、微带走线层，好的走线层

2.Ground 地层，较好的电磁波吸收能力

3.Signal 2 带状线走线层，好的走线层

4.Power 电源层，与下面的地层构成优异的电磁吸收 5.Ground 地层

6.Signal 3 带状线走线层，好的走线层

7.Ground 地层，较好的电磁波吸收能力

8.Signal 4 微带走线层，好的走线层

关于怎么正确的挑选规划用几层板和用什么方法的叠层，要根据板上信号网络的数量，器材密度，PIN密度，信号的频率，板的巨细等许多要素。关于这些要素咱们要综 合考虑。关于信号网络的数量越多，器材密度越大，PIN密度越大，信号的频率越高的规划应尽量选用多层板规划。为得到好的EMI功能最好确保每个信号层都 有自己的参阅层。