文档介绍：PCB叠层结构知识多层板设计技巧
较多的PCB工程师,他们经常画电脑主板,对Allegro等优秀的工具非常的熟练,但是,非常可惜的是,他们居然很少知道如何进行阻抗控制,。我觉得真正的PCB高手应该还是信号完整性专家,而不仅仅停留在连连线,过过孔的基础上。对布通一块板子容易,布好一块好难。
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对于电源、地的层数以及信号层数确定后,它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题;
层的排布一般原则:
元件面下面(第二层)为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;
所有信号层尽可能与地平面相邻;
尽量避免两信号层直接相邻;
主电源尽可能与其对应地相邻;
兼顾层压结构对称。
对于母板的层排布,现有母板很难控制平行长距离布线,对于板级工作频率在50MHZ以上的(50MHZ以下的情况可参照,适当放宽),建议排布原则:
元件面、焊接面为完整的地平面(屏蔽);
无相邻平行布线层;
所有信号层尽可能与地平面相邻;
关键信号与地层相邻,不跨分割区。
注:具体PCB的层的设置时,要对以上原则进行灵活掌握,在领会以上原则的基础上,根据实际单板的需求,如:是否需要一关键布线层、电源、地平面的分割情况等,确定层的排布,切忌生搬硬套,或抠住一点不放。
以下为单板层的排布的具体探讨:
*四层板,优选方案1,可用方案3
方案  电源层数地层数信号层数  1    2    3    4
1       1       1       2      S    G    P    S
2       1       2       2      G    S    S    P
3       1       1       2      S    P    G    S
方案1 此方案四层PCB的主选层设置方案,在元件面下有一地平面,关键信号优选布TOP层;至于层厚设置,有以下建议:
满足阻抗控制芯板(GND到POWER)不宜过厚,以降低电源、地平面的分布阻抗;保证电源平面的去藕效果;为了达到一定的屏蔽效果,有人试图把电源、地平面放在TOP、BOTTOM层,即采用方案2:
此方案为了达到想要的屏蔽效果,至少存在以下缺陷:
电源、地相距过远,电源平面阻抗较大
电源、地平面由于元件焊盘等影响,极不完整
由于参考面不完整,信号阻抗不连续
实际上,由于大量采用表贴器件,对于器件越来越密的情况下,本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面,预期的屏蔽效果很难实现;方案2使用范围有限。但在个别单板中,方案2不失为最佳层设置方案。
以下为方案2使用案例;
案例(特例):
设计过程中,出现了以下情况:
A、整板无电源平面,只有GND、PGND各占一个平面;
B、整板走线简单,但作为接口滤波板,布线的辐射必须关注;
C、该板贴片元件较少,多数为插件。
分析:
1、由于该板无电源平面,电源平面阻抗问题也就不存在了;
2、由于贴片元件少(单面布局),若表层做平面层,内层走线,参考平面的完整性基本得到保证,而且第二层可铺铜保证少量顶层走线的参考平面;
3、作为接口滤波板,PCB布线的辐射必须关注