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PCB設(shè)計(jì)工程師在完成預(yù)布局后，重點(diǎn)需要對(duì)板子布線瓶頸處進(jìn)行分析，再結(jié)合pcb設(shè)計(jì)軟件關(guān)于布線要求來(lái)確定布線層數(shù)，綜合單板的性能指標(biāo)要求與成本承受能力，確定單板的電源、地的層數(shù)以及它們與信號(hào)層的相對(duì)排布位置。
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0 @/ r8 J& }% S, M' Y: k9 I* X% |3 h✪ 正文 ✪3 W+ ^ K$ q$ h: f+ l7 \) C9 W
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本節(jié)主要介紹PCB層疊設(shè)計(jì)方法：PCB設(shè)計(jì)軟件CrossSection界面、PCB層疊設(shè)計(jì)的基本原則。( Y. ~8 c: X" K% j( G
. X/ d. [. v4 T; y0 t; T一、Cross Section 界面介紹+ w! _6 P( i7 g" y" _
, O. z8 H7 Z1 D- H# u# Mallegro提供了一個(gè)集成、方便、強(qiáng)大的層疊設(shè)計(jì)與阻抗計(jì)算控制的工具，叫做Cross Section。如下圖所示，可以非常直觀地進(jìn)行材料選擇，參數(shù)確定，然后得到最終阻抗結(jié)果。9 [5 m: j- W8 g4 Q3 ?( q' F
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其中各選項(xiàng)的含義：5 M5 D1 D4 B) V$ T9 w
1.Type：選擇各層的類型：電導(dǎo)、介質(zhì)、平面( k9 u1 u' w8 i# p* i
2. Material：材料，常用為 FR-4
& x9 C3 k1 y2 z3 i- e8 y3. Thickness：每一層的厚度, M6 G3 ~) B' G" y4 T
4. Conductivity：電導(dǎo)率
# l! U S; h9 @" R) C5 ]5. Dielectric Constant：介電常數(shù)
* f# v4 C& Q2 Y$ }& l7 f6. Loss Tangent：損耗角
: w% K) a" c& d+ B* J" s) {7. Negative Artwork
& k# i" s4 Z+ i2 n8. Shield：參考平面
& w' P% n# j# C' ~) W8 w0 o二、層疊設(shè)計(jì)的基本原則
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/ U6 ^3 h Z& v6 K考慮到信號(hào)質(zhì)量控制因素，PCB層疊設(shè)置的一般原則如下：* ^$ [( P" K9 S- G V& ?% D) x' ~7 ~9 ~
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1、元件面相鄰的第二層為地平面，提供器件屏蔽層以及頂層布線提供參考平面。
5 c) }0 A5 i4 O) P- }2、所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。
; q! d0 `4 q- H3、盡量避免兩層信號(hào)層直接相鄰，以減少串?dāng)_。# J/ n) w& G- R) i) |. I+ ]
4、主電源盡可能與其對(duì)應(yīng)地相鄰，構(gòu)成平面電容，降低電源平面阻抗。
7 c# x2 `: D% P6 _5 j0 x5、兼顧層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱，利于制版生產(chǎn)時(shí)的翹曲控制。/ G9 K& c6 x, X# @- X: n; f
9 L7 U' D* [8 d) u9 q: O. b: l以上為層疊設(shè)計(jì)的常規(guī)原則，在實(shí)際開(kāi)展層疊設(shè)計(jì)時(shí)，電路板設(shè)計(jì)師可以通過(guò)增加相鄰布線層的間距，縮小對(duì)應(yīng)布線層到參考平面的間距，進(jìn)而控制層間布線串?dāng)_率的前提下，可以使用兩信號(hào)層直接相鄰。對(duì)于比較注重成本的消費(fèi)類產(chǎn)品，可以弱化電源與地平面相鄰降低平面阻抗的方式，從而盡可能減少布線層，降低PCB成本。當(dāng)然，這樣做的代價(jià)是存在信號(hào)質(zhì)量設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的。) U" P4 p) R Y, G0 v6 C: N) @% ]
+ x% \$ K- s3 k+ I對(duì)于背板（Backplane或midplane）的層疊設(shè)計(jì)，鑒于常見(jiàn)背板很難做到相鄰走線互相垂直不可避免地出現(xiàn)平行長(zhǎng)距離布線。對(duì)于高速背板，一般層疊原則如下：
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0 t9 a, l6 z; b. R0 V1、Top面、Bottom面為完整的地平面，構(gòu)成屏蔽腔體。" K; X& ^! r$ @1 e3 B- ^* U: N/ C8 u
2、無(wú)相鄰層平行布線，以減少串?dāng)_，或者相鄰布線層間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于參考平面間距。
" L" ?% `$ j `5 Y. X# |7 m$ ^) x6 u3、所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。( S( m* B+ n, {
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需要說(shuō)明的是，在具體的PCB層疊設(shè)置時(shí)，要對(duì)以上原則靈活進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)運(yùn)用，根據(jù)實(shí)際單板的需求進(jìn)行合理的分析。 |
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