单面pcb板和双面pcb板的叠层区别(单面PCB板和双面PCB板的叠层)

一般来说,层压设计有两个主要规则:

1.每个布线层必须有一个相邻的参考层(电源或接地层);

2.保持相邻主电源层与地层之间的最小距离,以提供更大的耦合电容;

以下是例如从两层到八层的层压材料的列表。

单面PCB板和双面PCB板的层压

对于两层板,由于板数少,不存在层压的问题。控制EMI辐射主要从布线和布局考虑;

单层和双层板的电磁兼容问题越来越突出。造成这种现象的主要原因是信号电路面积过大,不仅产生强烈的电磁辐射,而且使电路对外界干扰敏感。要提高线路的电磁兼容性,最简单的办法就是减少关键信号的环路面积。

关键信号:从电磁兼容的角度来看,关键信号主要是指产生强辐射的信号和对外界敏感的信号。能产生强辐射的信号一般是周期信号,比如时钟或地址的低阶信号。对干扰敏感的信号是指那些低电平的模拟信号。

10KHz以下的低频模拟设计通常采用单层和双层板:

1)同一楼层的电源线呈放射状运行,线路长度之和最小;

2)行走电源和地线时要相互靠近;在按键信号线旁边铺一根地线,尽量靠近信号线。因此,形成了更小的回路面积,并且差模辐射对外部干扰的敏感度降低。信号线旁边加一根地线,就形成了一个面积最小的回路,信号电流肯定会走这个回路,而不是走其他地线。

3)如果是双层电路板,可以在电路板的另一侧沿信号线敷设一根接地线,就在信号线的下方,线要尽量宽。形成的回路面积等于电路板的厚度乘以信号线的长度。

四层层叠

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

2.GND-西格(PWR)-西格(PWR)-GND;

对于上述两种层压设计,潜在的问题是传统的1.6毫米(62密耳)板厚。层间间距会变得很大,不仅不利于控制阻抗、层间耦合和屏蔽;尤其是电源层间距很大,降低了板电容,不利于滤除噪声。

对于第一种方案,通常应用于板上芯片较多的情况。这种方案可以获得更好的SI性能,对于EMI性能来说不是很好,主要受布线等细节控制。主注:地层放在信号最密集的信号层的邻层,有利于吸收和抑制辐射;增加电路板面积,体现20H法则。

对于第二种方案,通常应用于板上芯片密度足够低,芯片周围有足够面积(放置所需电源覆铜层)的情况。在这个方案中,PCB的外层都是strata,中间两层是信号/电源层。信号层上的电源走线较宽,可以使电源电流的路径阻抗较低,信号微带路径的阻抗也较低,内层的信号辐射也可以被外层屏蔽。从EMI控制的角度来看,这是现有最好的4层PCB结构。

主要注意:中间两层的信号和功率混合层之间的距离要加宽,布线方向要垂直,避免串扰;适当的控制板区域,反映20H规则;如果要控制布线的阻抗,上面的方案要仔细的把布线安排在电源和接地的铜岛下面。此外,地面的电源或镀铜应尽可能互连,以保证DC和低频之间的连通性。

六层的层压

对于高芯片密度和高时钟频率的设计,应考虑6层板的设计,建议采用层压方法:

1.西格-GND-西格-压水堆-GND-西格;

对于这种方案,这种分层方案可以获得更好的信号完整性。信号层与接地层相邻,并且

对于这种方案,这种方案只适用于器件密度不是很高的情况。这种层压板具有上述层压板的所有优点,顶层和底层的接地层都比较完整,可以作为较好的屏蔽层。需要注意的是,电源层要靠近不是主要组件表面的层,因为底平面会更完整。因此,EMI性能优于第一种方案。

总结:对于六层板方案,电源层与接地层的距离要尽可能的减小,以获得电源与接地的良好耦合。不过62mil的板厚虽然减少了,层间距也减少了,但是要把主电源和接地层的间距控制得很小,并不容易。与第一方案和第二方案相比,第二方案的成本将大大增加。所以贴合的时候我们一般会选择第一种方案。设计时,遵循20H法则和镜像层法则。

八层层压

由于电磁吸收能力差和电源阻抗大,这不是一种好的层压方法。其结构如下:

1.信号1元件平面和微带布线层

2.信号2内部微带布线层,更好的布线层(X方向)

3.地面

4.信号3带状线布线层,更好的布线层(Y方向)

5.信号4带状线路由层

6.力量

7.信号5内部微带布线层

8.信号6微带布线层

2、是第三层压方法的变体。由于增加了参考层,所以具有良好的EMI性能,各信号层的特性阻抗可以得到很好的控制。

1.信号1元件平面、微带布线层和良好布线层

2.地层,具有良好的电磁波吸收能力。

3.信号2带状线布线层,良好布线层

4.动力动力层,与下方地层形成优良的电磁吸收。5.地层。

6.信号3带状线布线层,良好布线层

7.电源形成,电源阻抗大。

8.信号4微带布线层,良好的布线层

3、由于使用了多层地面参考平面,最佳层叠方法具有非常好的地磁吸收能力。

1.信号1元件平面、微带布线层和良好布线层

2.地层,具有良好的电磁波吸收能力。

3.信号2带状线布线层,良好布线层

4.动力动力层,与下方地层形成优良的电磁吸收。5.地层。

6.信号3带状线布线层,良好布线层

7.地面平整,具有良好的电磁波吸收能力

8.信号4微带布线层,良好的布线层

如何选择设计哪几层板,如何堆叠,取决于板上信号网络的数量、器件密度、引脚密度、信号频率、板尺寸等诸多因素。我们应该综合考虑这些因素。

对于信号网络更多、器件密度更高、引脚密度更高、信号频率更高的设计,应尽量采用多层板设计。为了获得良好的EMI性能,最好确保每个信号层都有自己的参考层。

编辑:李倩