印刷電路板如何疊層

印刷電路板的疊層用于具體說(shuō)明電路板層的安排。它詳細指定了哪一層是完整的電源和地平面，基板的介電常數以及層與層的間距。當規劃一個(gè)疊層的時(shí)候，也要計算走線(xiàn)尺寸和最小走線(xiàn)間距。

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

本文將詳述規劃疊層的一些基本的經(jīng)驗法則。

1、電源和地的規劃

首先設計電源和地層。規劃一個(gè)電源和地系統時(shí)，首先要確定信號的上升時(shí)間，信號的數量，以及電路板的物理尺寸。

在物理尺寸中包括推測走線(xiàn)的寬度。在這一階段，走線(xiàn)寬度的假設并不是特別嚴格。

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

如果要使用一個(gè)完整的地平面，應安排地和電源平面成對使用。在一個(gè)疊層設計中，完整平面對稱(chēng)使用?？梢詭椭苊怆娐钒宓淖冃?。如果一個(gè)板子只有一個(gè)完整平面，偏一側，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返回電流的低電感路徑。假設在電源和地之間有足夠的旁路電容，傳輸線(xiàn)躍起在電源平面上的布線(xiàn)，與電源地平面上的布線(xiàn)方法相同。帶狀傳輸線(xiàn)的布線(xiàn)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、機框層

有時(shí)候需要在數字系統之外走一個(gè)信號。對于這種應用，可以選擇一個(gè)低速或上升時(shí)間受控的驅動(dòng)器。這是一個(gè)好的選擇，因為它減少了外部的輻射，對于滿(mǎn)足FCC的規定會(huì )有所幫助。

如果驅動(dòng)器的地連接到通常的數字邏輯地上，有效的驅動(dòng)輸出等于它的設計驅動(dòng)電壓加上任何出現在數字邏輯地上的噪聲電壓，如圖5.22所示。

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

如果沒(méi)有其他的預防手段，上升時(shí)間受控的驅動(dòng)器會(huì )顯著(zhù)地拾取地噪聲并在機箱外廣播。

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

因為普通電容的引腳電感太大，所以不能用它們實(shí)現機框地和數字地之間的短路功能。只有在機框平面和數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(wèn)在一起。

采用機框平面方式，在低頻部分，數字邏輯和外部的機框保持著(zhù)隔離，對于安全或其他方面，這都是非常必要的，如果隔離無(wú)關(guān)緊要，簡(jiǎn)單地直接把數字邏輯地短接到機框即可，而不必使用一個(gè)單獨的機框層。

連接過(guò)程可以沿著(zhù)受控的驅動(dòng)附近的連續軸線(xiàn)，通過(guò)螺絲釘焊接或熔接到外部機框來(lái)完成。

當使用一個(gè)機框平面的時(shí)候，在疊層中要和其他一些完整平面均衡使用。因為機械原因，在疊層中總是傾向于對稱(chēng)地安排平面。