印刷電路板疊層方法

印刷電路板的疊層用于具體說明電路板層的安排。它詳細(xì)指定了哪一層是完整的電源和地平面，基板的介電常數(shù)以及層與層的間距。當(dāng)規(guī)劃一個(gè)疊層的時(shí)候，也要計(jì)算走線尺寸和最小走線間距。

生產(chǎn)限制會(huì)嚴(yán)重地影響疊層，通常，電路的走線密度越大，每一英雨的生產(chǎn)成本就會(huì)越高。

本文將詳述規(guī)劃疊層的一些基本的經(jīng)驗(yàn)法則。

1、電源和地的規(guī)劃

首先設(shè)計(jì)電源和地層。規(guī)劃一個(gè)電源和地系統(tǒng)時(shí)，首先要確定信號(hào)的上升時(shí)間，信號(hào)的數(shù)量，以及電路板的物理尺寸。

在物理尺寸中包括推測走線的寬度。在這一階段，走線寬度的假設(shè)并不是特別嚴(yán)格。

下一步，利用完整的、平行的和指狀的地平面模型估計(jì)自感和互感。此時(shí)，通過已經(jīng)清楚了哪個(gè)模型更適合設(shè)計(jì)。注意，對(duì)于指狀的地模型，所有的走線都相互影響。此時(shí)通常已經(jīng)清楚了哪個(gè)模型更適合設(shè)計(jì)。注意，對(duì)于指狀的地模型，所有的走線相互影響。對(duì)于平行的模型，沿著同一平行柵格由放的走線相互影響。對(duì)于完整的地平面模型，只有相鄰的走線相互影響。

如果要使用一個(gè)完整的地平面，應(yīng)安排地和電源平面成對(duì)使用。在一個(gè)疊層設(shè)計(jì)中，完整平面對(duì)稱使用。可以幫助避免電路板的變形。如果一個(gè)板子只有一個(gè)完整平面，偏一側(cè)，則將使板子明顯變形。

如同地平面一樣，電源平面可以作為信號(hào)返回電流的低電感路徑。假設(shè)在電源和地之間有足夠的旁路電容，傳輸線躍起在電源平面上的布線，與電源地平面上的布線方法相同。帶狀傳輸線的布線可以在一個(gè)電源層和一個(gè)地層之間，或在兩個(gè)電源層之間。

2、機(jī)框?qū)?/b>

有時(shí)候需要在數(shù)字系統(tǒng)之外走一個(gè)信號(hào)。對(duì)于這種應(yīng)用，可以選擇一個(gè)低速或上升時(shí)間受控的驅(qū)動(dòng)器。這是一個(gè)好的選擇，因?yàn)樗鼫p少了外部的輻射，對(duì)于滿足FCC的規(guī)定會(huì)有所幫助。

如果驅(qū)動(dòng)器的地連接到通常的數(shù)字邏輯地上，有效的驅(qū)動(dòng)輸出等于它的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電壓加上任何出現(xiàn)在數(shù)字邏輯地上的噪聲電壓，如圖5.22所示。

眾所周知，數(shù)字邏輯地的高頻噪聲電壓非常嚴(yán)重。地傳遞的波動(dòng)電壓是由許多返回信號(hào)電流通過它們的自感引起的。對(duì)于數(shù)字電路，這些高頻波動(dòng)很小，不足以產(chǎn)生問題，但是大大超過了FCC的限度。任何引出機(jī)殼的線，如果連接到數(shù)字邏輯地，在FCC測試時(shí)幾乎總是失敗的。

如果沒有其他的預(yù)防手段，上升時(shí)間受控的驅(qū)動(dòng)器會(huì)顯著地拾取地噪聲并在機(jī)箱外廣播。

解決這個(gè)問題的一種方法是在疊層中加入一個(gè)機(jī)框平面。這一平面緊貼一個(gè)接地平面，使時(shí)間受控的驅(qū)動(dòng)器附近，沿著一個(gè)連續(xù)的軸線，將機(jī)械平面通過螺絲釘焊接或熔接到外部機(jī)框，在高頻部分，我們已經(jīng)有效地把數(shù)字接地一面短接到機(jī)框。這樣，在這個(gè)點(diǎn)上就減少了數(shù)字噪聲的數(shù)量，也減少了上升時(shí)間受控的驅(qū)動(dòng)器傳到外部的噪聲。

因?yàn)槠胀娙莸囊_電感太大，所以不能用它們實(shí)現(xiàn)機(jī)框地和數(shù)字地之間的短路功能。只有在機(jī)框平面和數(shù)字地平面之間有非常大的寬而平行的表面面積，才有足夠低的電感，從而有效地把兩個(gè)平面答非所問在一起。

采用機(jī)框平面方式，在低頻部分，數(shù)字邏輯和外部的機(jī)框保持著隔離，對(duì)于安全或其他方面，這都是非常必要的，如果隔離無關(guān)緊要，簡單地直接把數(shù)字邏輯地短接到機(jī)框即可，而不必使用一個(gè)單獨(dú)的機(jī)框?qū)印?/font>

連接過程可以沿著受控的驅(qū)動(dòng)附近的連續(xù)軸線，通過螺絲釘焊接或熔接到外部機(jī)框來完成。

當(dāng)使用一個(gè)機(jī)框平面的時(shí)候，在疊層中要和其他一些完整平面均衡使用。因?yàn)闄C(jī)械原因，在疊層中總是傾向于對(duì)稱地安排平面。