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PCB設(shè)計工程師在完成預(yù)布局后，重點需要對板子布線瓶頸處進行分析，再結(jié)合pcb設(shè)計軟件關(guān)于布線要求來確定布線層數(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)以及它們與信號層的相對排布位置。9 I( {$ [- b/ F( r
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✪ 正文 ✪
7 K! h U$ ]7 U: G9 n: j' B
& M. h* b `) T" I( Z& X本節(jié)主要介紹PCB層疊設(shè)計方法：PCB設(shè)計軟件CrossSection界面、PCB層疊設(shè)計的基本原則。4 Q" r, a4 V" s6 U) T
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一、Cross Section 界面介紹4 X) h% e% R! U7 V8 n
0 y# x* {4 O$ J( i: zallegro提供了一個集成、方便、強大的層疊設(shè)計與阻抗計算控制的工具，叫做Cross Section。如下圖所示，可以非常直觀地進行材料選擇，參數(shù)確定，然后得到最終阻抗結(jié)果。
7 E5 }0 [: S# `8 X, i7 | * d0 W' _5 M* t; C9 D, l: g
其中各選項的含義：5 v( z- T7 G. d7 S5 j: z
1.Type：選擇各層的類型：電導(dǎo)、介質(zhì)、平面; h: G; Z; k" Q3 C {& v+ |+ T
2. Material：材料，常用為 FR-4& D$ L9 ]6 R* g8 {( q
3. Thickness：每一層的厚度
9 Z R1 X" v: U4 ?8 I; S* Z4. Conductivity：電導(dǎo)率
' y1 \3 N/ ~5 O( j5. Dielectric Constant：介電常數(shù)
: t( ?" c! _3 q+ z6. Loss Tangent：損耗角3 n/ B% _' H- u; y
7. Negative Artwork
, a4 ] O* }3 P. m% {- f* j% G5 {8. Shield：參考平面7 W5 X" n3 j* F. `! \1 B
二、層疊設(shè)計的基本原則" R1 w, Q) l8 }
" {5 e# `& O2 d# h( g考慮到信號質(zhì)量控制因素，PCB層疊設(shè)置的一般原則如下：; r" u! B- _3 J
/ y; r& G, K- X1、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。
* P0 L. `, A4 ^9 U9 Z% b7 O2、所有信號層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。, _/ m7 R- w' n9 _, m. H" f
3、盡量避免兩層信號層直接相鄰，以減少串?dāng)_。
+ |! o3 [- c' [; H0 @$ E! V4、主電源盡可能與其對應(yīng)地相鄰，構(gòu)成平面電容，降低電源平面阻抗。
6 D7 a4 B$ h! E- p5、兼顧層壓結(jié)構(gòu)對稱，利于制版生產(chǎn)時的翹曲控制。
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以上為層疊設(shè)計的常規(guī)原則，在實際開展層疊設(shè)計時，電路板設(shè)計師可以通過增加相鄰布線層的間距，縮小對應(yīng)布線層到參考平面的間距，進而控制層間布線串?dāng)_率的前提下，可以使用兩信號層直接相鄰。對于比較注重成本的消費類產(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，這樣做的代價是存在信號質(zhì)量設(shè)計風(fēng)險的。6 u2 Q M% i4 g7 r3 d9 s$ {9 o
" n- ^7 v, n( _; f+ T! C9 w/ S: H6 K對于背板（Backplane或midplane）的層疊設(shè)計，鑒于常見背板很難做到相鄰走線互相垂直不可避免地出現(xiàn)平行長距離布線。對于高速背板，一般層疊原則如下：% }' D. K/ J) R9 n
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1、Top面、Bottom面為完整的地平面，構(gòu)成屏蔽腔體。 w2 X+ }* K8 ^7 B! b2 T
2、無相鄰層平行布線，以減少串?dāng)_，或者相鄰布線層間距遠遠大于參考平面間距。, O# z6 g# E: f7 ~" T W# b' X* P
3、所有信號層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。7 W" b9 r6 |+ p/ h2 G$ i7 ^
; ~% ^. t( Y" t2 H3 y需要說明的是，在具體的PCB層疊設(shè)置時，要對以上原則靈活進行PCB設(shè)計運用，根據(jù)實際單板的需求進行合理的分析。 |
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