如何利用PCB分层堆叠控制EMI辐射(二)

10层板

由於多层板之间的绝缘隔离层十分薄,所以10或12层的电路板层与层之间的阻抗十分低,只要分层和堆叠不出问题,完全可望得到优异的信号完整性。要按62mil厚度加工制作12层板,困难比较多,能够加工12层板的制作商也不多。

由於信号层和回路层之间总是隔有绝缘层,在10层板规划中分配中心6层来走信号线的计划并非最佳。别的,让信号层与回路层相邻很重要,即板布局为信号、地、信号、信号、电源、地、信号、信号、地、信号。这一规划为信号电流及其回路电流提供了杰出的通路。恰当的布线战略是,第1层沿X方向走线,第3层沿Y方向走线,第4层沿X方向走线,以此类推。直观地看走线,第1层1和第3层是一对分层组合,第4层和第7层是一对分层组合,第8层和第10层是最终一对分层组合。当需求改变走线方向时,第1层上的信号线应藉由“过孔"到第3层今后再改变方向。实践上,或许并不总能这样做,但作为规划概念还是要尽量恪守。相同,当信号的走线方向变化时,应该藉由过孔从第8层和第10层或从第4层到第7层。这样布线可确保信号的前向通路和回路之间的耦合最紧。例如,假设信号在第1层上走线,回路在第2层且只在第2层上走线,那么第1层上的信号即使是藉由“过孔"转到了第3层上,其回路仍在第2层,然后坚持低电感、大电容的特性以及杰出的电磁屏蔽功能。假设实践走线不是这样,怎样办?比如第1层上的信号线经由过孔到第10层,这时回路信号只好从第9层寻找接地平面,回路电流要找到最近的接地过孔(如电阻或电容等元件的接地引脚)。假设碰巧邻近存在这样的过孔,则真的走运。假设没有这样近的过孔可用,电感就会变大,电容要减小,EMI一定会添加。当信号线有必要经由过孔脱离现在的一对布线层到其他布线层时,应就近在过孔旁放置接地过孔,这样能够使回路信号顺畅返回恰当的接地层。对於第4层和第7层分层组合,信号回路将从电源层或接地层(即第5层或第6层)返回,因为电源层和接地层之间的电容耦合杰出,信号容易传输。

多电源层的规划

假设同一电压源的两个电源层需求输出大电流,则电路板应布成两组电源层和接地层。在这种情况下,每对电源层和接地层之间都放置了绝缘层。这样就得到咱们期望的等分电流的两对阻抗相等的电源汇流排。假设电源层的堆叠形成阻抗不相等,则分流就不均匀,瞬态电压将大得多,并且EMI会急剧添加。

假设电路板上存在多个数值不同的电源电压,则相应地需求多个电源层,要牢记为不同的电源创立各自配对的电源层和接地层。在上述两种情况下,确认配对电源层和接地层在电路板的位置时,牢记制作商对平衡结构的要求。

总结鉴於大多数工程师规划的电路板是厚度62mil、不带盲孔或埋孔的传统印制电路板,本文关於电路板分层和堆叠的评论都局限於此。厚度差别太大的电路板,本文推荐的分层计划或许不抱负。此外,带盲孔或埋孔的电路板的加工制程不同,本文的分层办法也不适用。

电路板规划中厚度、过孔制程和电路板的层数不是处理问题的要害,优秀的分层堆叠是确保电源汇流排的旁路和去耦、使电源层或接地层上的瞬态电压最小并将信号和电源的电磁场屏蔽起来的要害。抱负情况下,信号走线层与其回路接地层之间应该有一个绝缘隔离层,配对的层间隔(或一对以上)应该越小越好。根据这些基本概念和准则,才干规划出总能达到规划要求的电路板。现在,IC的上升时间现已很短并将更短,本文评论的技能对处理EMI屏蔽问题是必不可少的。

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