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時(shí)間：2017/4/13 9:12:09
概述
多層印制板為了有更好的電磁兼容性設(shè)計(jì)。使得印制板在正常工作時(shí)能滿足電磁兼容和敏感度規(guī)范。正確的堆疊有助于屏蔽和抑止EMI。
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多層印制板設(shè)計(jì)根底
多層印制板的電磁兼容剖析能夠基于克�；舴蚨珊头ɡ陔姶鸥袘�(yīng)定律。
根 據(jù)克�；舴蚨�，任何時(shí)域信號(hào)由源到負(fù)載的傳輸都必需有一個(gè)最低阻抗的途徑。見圖一。圖中I=I′,大小相等，方向相反。圖中I我們稱為信號(hào)電流，I′稱 為映象電流，而I′所在的層我們稱為映象平面層。假如信號(hào)電流下方是電源層(POWER)，此時(shí)的映象電流回路是經(jīng)過電容耦合所到達(dá)的。見圖二。
依據(jù)以上兩個(gè)定律，我們得出在多層印制板分層及堆疊中應(yīng)遵照以下根本準(zhǔn)繩：
① 電源平面應(yīng)盡量靠近接地平面，并應(yīng)在接地平面之下。
② 布線層應(yīng)布置與映象平面層相鄰。
③ 電源與地層阻抗最低。
④ 在中間層構(gòu)成帶狀線，外表構(gòu)成微帶線。兩者特性不同。
⑤ 重要信號(hào)線應(yīng)緊臨地層。
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PCB板的堆疊與分層
① 二層板
此板僅能用于低速設(shè)計(jì)。EMC比擬差。
② 四層板
由以下幾種疊層次第。下面分別把各種不同的疊層優(yōu)劣作闡明。
表一
注：S1 信號(hào)布線一層，S2 信號(hào)布線二層;GND 地層;POWER 電源層
第 一種狀況，應(yīng)當(dāng)是四層板中最好的一種狀況。由于外層是地層，對EMI有屏蔽作用，同時(shí)電源層同地層也牢靠得很近，使得電源內(nèi)阻較小，獲得最佳效果。但第一 種狀況不能用于當(dāng)本板密度比擬大的狀況。由于這樣一來，就不能保證第一層地的完好性，這樣第二層信號(hào)會(huì)變得更差。另外，此種構(gòu)造也不能用于全板功耗比擬大 的狀況。
表中的第二種狀況，是我們平常最常用的一種方式。從板的構(gòu)造上，也不適用于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)。由于在這種結(jié) 構(gòu)中，不易堅(jiān)持低電源阻抗。以一個(gè)板2毫米為例：請求Z0=50ohm. 以線寬為8mil.銅箔厚為35цm。這樣信號(hào)一層與地層中間是0.14mm。 而地層與電源層為1.58mm。這樣就大大的增加了電源的內(nèi)阻。在此種構(gòu)造中,由于輻射是向空間的，需加屏蔽板，才干減少EMI。
表中第三種狀況，S1層上信號(hào)線質(zhì)量最好。S2次之。對EMI有屏蔽作用。但電源阻抗較大。此板能用于全板功耗大而該板是干擾源或者說緊鄰著干擾源的狀況下。
③ 六層板
表二
A種狀況，是常見的方式之一，S1是比擬好的布線層。S2次之。但電源平面阻抗較差。布線時(shí)應(yīng)留意S2對S3層的影響。
B種狀況，S2層為好的布線層，S3層次之。電源平面阻抗較好。
C種狀況，這種狀況是六層板中最好的狀況，S1，S2，S3都是好的布線層。電源平面阻抗較好。美中缺乏的是布線層同前兩種狀況少了一層。
D種狀況，在六層板中，性能雖優(yōu)于前三種，但布線層少于前兩種。此種狀況多在背板中運(yùn)用。
④ 八層板
表三
八 層板，假如要有6個(gè)信號(hào)層，以A種狀況為最好。但此種排列不宜用于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)。假如是5個(gè)信號(hào)層，以C種狀況為最好。在這種狀況 中，S1，S2，S3都是比擬好的布線層。同時(shí)電源平面阻抗也比擬低。假如是4個(gè)信號(hào)層，以表三中B種狀況為最好。每個(gè)信號(hào)層都是良好布線層。在這幾種情 況中，相鄰信號(hào)層應(yīng)布線。
⑤ 十層板
表四
十 層板假如有6個(gè)信號(hào)層，有A，B，C三種疊層次第。A種狀況為最好，C種次之，B種狀況最差。其它沒有列出的狀況，比這幾種狀況更差。在A種狀況 中，S1，S6是比擬好的布線層。S2，S3，S5次之。這中間要特別指出的是，A同C，A種狀況之所以好于C種狀況，主要緣由是由于在C種狀況 中，GND層同POWER層的間隔是由S5同GND層間隔決議的。這樣就不一定能保證GND層同POWER層的電源平面阻抗最小。D種狀況應(yīng)當(dāng)說是十層板 中綜合性能最好的疊層次第。每個(gè)信號(hào)層都是優(yōu)秀的布線層。E、F多用于背板。其中F種狀況對EMC的屏蔽作用要好于E。缺乏之處是在于兩信號(hào)層相接，在布 線上要留意。
總之，PCB的分層及疊層是一個(gè)比擬復(fù)雜的事情。有多方面的要素要思索。但我們應(yīng)當(dāng)記住我們要完成的功用，需求那些關(guān)鍵要素。這樣才干找到一個(gè)契合我們請求的印制板分層及疊層順。
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