PCB疊層順序規(guī)劃方案

前言：

PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的一個(gè)最基本的問(wèn)題就是實(shí)現(xiàn)電路要求的功能需要多少個(gè)布線層、接地平面和電源平面，PCB的疊層設(shè)計(jì)通常是在考慮各方面的因素后折中決定的。下面為你詳解PCB疊層設(shè)計(jì)的原則性。

1、疊層規(guī)劃方案

● 外層帶有 GND 和 PWR 的堆疊主要用于扇出和短走線。對(duì)于 HDI 的目的，第二層是信號(hào)層，用于從細(xì)間距 BGA 中運(yùn)行走線。在此 HDI 應(yīng)用中，制造商將使用激光鉆孔執(zhí)行控制深度鉆孔過(guò)程以訪問(wèn)第 2 層。

● 所有疊層都需要從 PCB 結(jié)構(gòu)中心線的層之間平衡層壓板厚度，以便

盡量減少或消除翹曲。您必須在開(kāi)始 CAD 布局之前確定層壓板類型和厚度。

● 必須與制造商進(jìn)行疊層分析以確定銅重量、預(yù)浸料和芯板CAD 布局之前的厚度，以確保受控阻抗。

● 1.6mm FR4 材料可用于堆疊 2 – 16 層。10-20層使用1.8mmFR4，使用2.3mmFR4對(duì)于10 - 32層堆疊。

● 常見(jiàn)的PCB板厚度是：

A. 0.8 毫米 (.031”)

B. 1.0 毫米 (.040”)

C. 1.6 毫米 (.062”)

D. 1.8 毫米 (.070”)

E. 2.3 毫米 (.090”)

F. 3.2 毫米 (.125”)

2、疊層設(shè)計(jì)原則

1、分層

在多層PCB中，通常包含信號(hào)層（S）、電源（P）和接地（GND）。電源和接地通常是沒(méi)有分割的實(shí)體，為相鄰信號(hào)走線的電流提供一個(gè)好的低阻抗的電流返回路徑。信號(hào)層大部分位于這些電源或接地參考平面層之間；多層PCB的頂層和底層通常用于放置元器件和少量走線。

2、確定單電源參考平面

去耦電容只能放置在PCB的頂層和底層。去耦電容的走線、焊盤(pán)，以及過(guò)孔將嚴(yán)重影響去耦電容的效果，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮連接去耦電容的走線盡量短而寬，連接到過(guò)孔的導(dǎo)線也應(yīng)盡量短。

2、確定多電源參考平面

多電源參考平面將被分割成幾個(gè)電壓不同的實(shí)體區(qū)域。如果緊靠多電源層的是信號(hào)層，那么其附近的信號(hào)層上的信號(hào)電流將會(huì)遭遇不理想的返回路徑，因此要求高速數(shù)字信號(hào)布線應(yīng)該遠(yuǎn)離多電源參考平面。

4、確定多個(gè)接地參考平面（接地平面）

多個(gè)接地參考平面（接地層）可以提供一個(gè)好的低阻抗的電流返回路徑，可以減小共模EMI。接地平面和電源平面應(yīng)該緊密耦合，信號(hào)層也應(yīng)該和鄰近的參考平面緊密耦合。

5、合理設(shè)計(jì)布線組合

一個(gè)信號(hào)路徑所跨越的兩個(gè)層稱為一個(gè)“布線組合”。最好的布線組合設(shè)計(jì)是避免返回電流從一個(gè)參考平面流到另一個(gè)參考平面，而是從一個(gè)參考平面的一個(gè)點(diǎn)流到另一個(gè)點(diǎn)。