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【捷多邦PCB】信息時代的來臨，pcb板的運用越來越廣泛，而pcb板的發展，復雜程度也越來越高。隨著電子元件在pcb上越來越密集的排布，電氣干擾成了不可避免的問題。在多層板的設計運用中，信號層和電源層必須分離，所以對疊層的設計和安排顯得尤為重要。一個好的設計方案，可以在多層板中大大減少EMI及串擾的影響。 多層板比普通單層板在設計中，添加了信號層，走線層，和安排了獨立電源層以及地層。多層板的優點主要體現在為數字信號變換提供了一個穩定的電壓，均勻地將電源同時加在每個元件上，有效的減少信號之間的干擾。 電源以鋪銅的大面積使用和地層，可以大大減少電源層和地層的電阻，使得電源層上電壓平穩，可以保證每根信號線的特性，對阻抗和對減少串擾非常有利。在高端電路板設計上，已經明確規定要使用六成以上的疊層方案。多層板載，電氣特性，以及對電磁輻射的抑制，都對低層板有著不可比擬的優勢。從成本上來說，一般的話層數越多，價格越貴，因為pcb板的成本和層數有關，以及單位面積出現密度有關，在降低層數后走線空間會減少，從而增大走線密度，甚至要通過減少線寬縮短信距來達到設計要求。這些可能會適當增加成本。減少疊層，可能降低成本，但是使得電氣性能變差，這種設計通常會適得其反。 將PCB微帶布線在模型上看，地平層也可以看作傳輸線的一部分。地鋪銅層可以當作信號線回路通路。電源層通過去耦電容和地層相連，在交流情況下。兩者是等價的。低頻和高頻電流回路的不同就在于。在低頻情況下，電流的流回是沿著電阻最小的路徑。在高頻的情況下，電流的流回是沿著電感最小的回路。電流回流，集中分布在信號走線的正下方。 在高頻的情況下，如果一條導線直接在地層上布置，即使有更多的回路，電流回流，也要從始發路徑下的布線層流回信號源。因為這條路具有最小阻抗。這種使用大電容耦合抑制電場，和靠最小電容耦合抑制磁廠維持低電抗，我們稱之為自屏蔽。 從這個公式中可以看出來，電流回流時，離信號線的距離和電流密度成反比。這樣回路面積最小，電感最小。同時可以得出，如果信號線和回路距離近，兩者電流大小相似，方向相反。和外部空間產生的磁場可以抵消，所以外界EMI也非常小。在疊層設計中最好可以讓每個信號走線都有很近的地平層相對應。 在地平層串擾問題中，高頻電路造成串擾主要是電感耦合，從上面電流回路公式中可以得出，兩個信號線比較近產生的回路電流會產生交疊。所以會產生磁場干擾。 公式中K和信號上升時間以及干擾信號線長度相關。在疊層設置上，拉近信號層和地層的距離會有效減少來自地平層的干擾。PCB布線上時常會出現電源層和地層鋪銅時，一不注意就會在鋪銅區出現一個隔離墻。這種問題的出現極大可能是過孔密度過高，或者過孔隔離區設計不合理。這樣使得上升時間減慢，回路面積增加。電感增大和產生串擾以及EMI。 我們在鋪頭時要盡量設置成成對鋪頭。這是考慮到工藝上的平衡結構要求，因為不平衡的普通可能會導致pcb板的變形。每個信號層，時間最好有一個普通城作為間隔。高端電源和鋪銅城之間的距離，有利于穩定和減少EMI。在高速板設計中可以加入多余的地層來隔離信號層。 |
