【硬件工程师】PCB的四层板和六层板叠层

木仔科技 2024-03-09 11:16:02

四层板的叠层结构.

四层板的叠层结构包含1个电源平面、1 个地平面和 2 个信号平面,叠层结构如下表格示:

Core\PP叠层分布如下表格所示:

四层板的叠层结构优选方案 1,可用方案 2,如下:1)叠层方案 1:TOP、GND02、PWR03、BOTTOM;

此方案为目前业界主选叠层设置方案。在顶层主元件面 (TOP 层)下面有一完整的地平面,为最优布线层,关键信号优先布在该层。在进行层厚设置时,地平面和电源平面的厚度不宜过厚,以 5mil 以下为最佳,以降低电源和地平面的分布阻抗,保证电源平面和地平面的去耦效果。

2)叠层方案2:TOP、PWR02、GND03、BOTTOM;(感觉我用最多)此方案与方案 1)类似,适用于主器件在 BOTTOM 层布局或关键信号底层布线的情况一般情况下限制使用该方案。在电源平面和地平面之间的芯板厚度同样不宜过厚,以小于5mil为优。

3)叠层方案3:GND01、S02、S03、GND04/PWR04;

为达到一定的屏蔽效果,有时会采用叠层方案 3)。此方案有如下缺陷:

A-电源平面、地平面相距过远,电源平面阻抗较大。

B-电源平面、地平面因为元器件焊盘的影响,极不完整。

C-由于参考面不完整,所以信号阻抗不连续。

有时在背板设计时会采用此方案,当采用此方案时,TOP 层和 BOTTOM 层只允许少量的走线,同时在信号层进行敷铜处理,以保证表层走线的参考平面及控制叠层对称的要求。

2.六层板的叠层结构

六层板的叠层结构一般至少包含 1 个电源平面、1 个地平面和 2 个信号平面,叠层结构如下表格所示:

Core\PP 叠层分布如下表格所示:

六层板的叠层结构优选方案 1,可用方案 2,备用方案 3。 如下:

1) 叠层方案 1:TOP、GND02、S03、PWR04、GND05、BOTTOM

此方案为目前业界主推的 6 层 PCB 的叠层设计方案,有 3 个布线层, 个电源平面和2个地平面。第 4 层和第 5 层电源平面和地平面之间的芯板 Core 的厚度要尽可能小,以降低第4 层电源平面的特性阻抗,使第 4 层和第 5 层的电源平面与地平面具有较好的电容去特性第3 层信号层是最优布线层,高速信号和高风险信号优先布置在该层。

2) 香层方案2:TOP、GND02、S03、S04、PWR05、BOTTOM

当需要的布线层数多,对成本要求苛刻时,可以采用此方案。此方案有 4 个布线层,1 个电源平面和 1个地平面,在电源平面和地平面之间夹有两个信号层,电源平面和地平面之间不存在任何的去耦作用,在处理电源层时可适当添加电源引脚的去耦电容,降低电源和地之间的特性阻抗。在该方案中,第三层 S03 是最优布线层,高风险和高速信号优先布置在该层。

3)叠层方案3:TOP、SO2、GND03、PWR04、S05、BOTTOM

该方案也有 4 个布线层、1 个电源平面和 1个地平面。第 3 层和第 4 层电源平面和地平面之间芯板的厚度要尽量小,使电源阻抗较低,提供较好的去耦效果。但由于第 1 层和第 2 层2个信号走线层相邻,第5 层和第 6 层信号走线层相邻,信号质量较差,所以在走线时,第1层和第 2层要交又走线,第5层和第6层信号要交又走线。靠近地平面的第2层是最优布线层。

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