層迭設(shè)計(jì)pcb工程師需要注意的地方

1、PCB工程師需要注意的地方較多的 PCB工程師 , 他們經(jīng)常畫(huà)電腦主板 , 對(duì) Allegro 等優(yōu)秀的工具非常的熟練 , 但是 , 非?？上У氖?, 他們居然很少知道如何進(jìn)行阻抗控制 , 如何使用工具進(jìn)行信號(hào)完整性分析 . 如何使用 IBIS 模型我覺(jué)得真正的 PCB高手應(yīng)該還是信號(hào)完整性專(zhuān)家 , 而不僅僅停留在連連線 , 過(guò)過(guò)孔的基礎(chǔ)上對(duì)布通一塊板子容易，布好一塊好難。小資料對(duì)于電源、 地的層數(shù)以及信號(hào)層數(shù)確定后， 它們之間的相對(duì)排布位置是每一個(gè) PCB工程師都不能回避的話題；單板層的排布一般原則：元件面下面（第二層）為地平面，提供器件屏蔽層以及為頂層布線提供參考平面；所有信號(hào)層盡可能與地

2、平面相鄰；盡量避免兩信號(hào)層直接相鄰；s主電源盡可能與其對(duì)應(yīng)地相鄰；兼顧層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。對(duì)于母板的層排布， 現(xiàn)有母板很難控制平行長(zhǎng)距離布線， 對(duì)于板級(jí) 工作頻率在 50MHZ以上的（ 50MHZ以下的情況可參照，適當(dāng)放寬），建議排布原則：元件面、焊接面為完整的地平面（屏蔽）；無(wú)相鄰平行布線層；所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰；關(guān)鍵信號(hào)與地層相鄰，不跨分割區(qū)。注：具體 PCB的層的設(shè)置時(shí)，要對(duì)以上原則進(jìn)行靈活掌握，在領(lǐng)會(huì)以上原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際單板的需求，如：是否需要一關(guān)鍵布線層、電源、地平面的分割情況等，確定層的排布，切忌生搬硬套，或摳住一點(diǎn)不放。以下為單板層的排布的具體探討：* 四層板，優(yōu)選方案

3、1，可用方案 3方案電源層數(shù)地層數(shù)信號(hào)層數(shù) 1 2 3 41112SGPS2122GSSP3112SPGS方案 1 此方案四層 PCB的主選層設(shè)置方案，在元件面下有一地平面，關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)選布 TOP層；至于層厚設(shè)置，有以下建議：滿(mǎn)足阻抗控制芯板（ GND到 POWER）不宜過(guò)厚，以降低電源、地平面的分布阻抗； 保證電源平面的去藕效果； 為了達(dá)到一定的屏蔽效果，有人試圖把電源、地平面放在 TOP、BOTTOM層，即采用方案 2：此方案為了達(dá)到想要的屏蔽效果，至少存在以下缺陷：電源、地相距過(guò)遠(yuǎn)，電源平面阻抗較大電源、地平面由于元件焊盤(pán)等影響，極不完整由于參考面不完整，信號(hào)阻抗不連續(xù)實(shí)際上，由于大量采

4、用表貼器件， 對(duì)于器件越來(lái)越密的情況下，本方案的電源、地幾乎無(wú)法作為完整的參考平面，預(yù)期的屏蔽效果很難實(shí)現(xiàn)；方案 2 使用范圍有限。但在個(gè)別單板中，方案2 不失為最佳層設(shè)置方案。以下為方案 2 使用案例；案例（特例）：設(shè)計(jì)過(guò)程中，出現(xiàn)了以下情況：A、整板無(wú)電源平面，只有GND、PGND各占一個(gè)平面；B、整板走線簡(jiǎn)單，但作為接口濾波板，布線的輻射必須關(guān)注；C、該板貼片元件較少，多數(shù)為插件。分析：、由于該板無(wú)電源平面，電源平面阻抗問(wèn)題也就不存在了；、由于貼片元件少（單面布局） ，若表層做平面層，內(nèi)層走線，參考平面的完整性基本得到保證，而且第二層可鋪銅保證少量頂層走線的參考平面；、作為接口濾波板，

5、PCB布線的輻射必須關(guān)注，若內(nèi)層走線，表層為 GND、PGND，走線得到很好的屏蔽，傳輸線的輻射得到控制；鑒于以上原因， 在本板的層的排布時(shí)，決定采用方案2，即：GND、S1、S2、 PGND，由于表層仍有少量短走線，而底層則為完整的地平面，我們?cè)赟1 布線層鋪銅，保證了表層走線的參考平面；五塊接口濾波板中，出于以上同樣的分析，設(shè)計(jì)人員決定采用方案 2，同樣不失為層的設(shè)置經(jīng)典。列舉以上特例，就是要告訴大家，要領(lǐng)會(huì)層的排布原則，而非機(jī)械照搬。方案 3：此方案同方案 1 類(lèi)似，適用于主要器件在 BOTTOM 布局或關(guān)鍵信號(hào)底層布線的情況； 一般情況下，限制使用此方案；* 六層板：優(yōu)選方案 3，可用

6、方案 1，備用方案 2、4 對(duì)于六層板，優(yōu)先考慮方案 3，優(yōu)選布線層 S2，其次 S3、S1。主電源及其對(duì)應(yīng)的地布在 4、5 層，層厚設(shè)置時(shí)， 增大 S2-P 之間的間距，縮小 P-G2 之間的間距 （相應(yīng)縮小 G1-S2 層之間的間距），以減小電源平面的阻抗，減少電源對(duì) S2 的影響；在成本要求較高的時(shí)候， 可采用方案 1，優(yōu)選布線層 S1、S2，其次 S3、S4，與方案 1 相比，方案 2 保證了電源、地平面相鄰，減少電源阻抗，但 S1、S2、S3、S4 全部裸露在外，只有 S2 才有較好的參考平面；對(duì)于局部、 少量信號(hào)要求較高的場(chǎng)合， 方案 4 比方案 3 更適合，它能提供極佳的布線層

7、S2。* 八層板：優(yōu)選方案 2、3、可用方案 1對(duì)于單電源的情況下，方案2 比方案 1 減少了相鄰布線層，增加了主電源與對(duì)應(yīng)地相鄰，保證了所有信號(hào)層與地平面相鄰，代價(jià)是：犧牲一布線層；對(duì)于雙電源的情況，推薦采用方案3，方案 3 兼顧了無(wú)相鄰布線層、層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)、 主電源與地相鄰等優(yōu)點(diǎn)，但S4 應(yīng)減少關(guān)鍵布線；方案4：無(wú)相鄰布線層、層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，但電源平面阻抗較高； 應(yīng)適當(dāng)加大3-4 、5-6 ，縮小 2-3 、6-7 之間層間距；方案 5：與方案 4 相比，保證了電源、地平面相鄰；但S2、S3相鄰， S4 以 P2 作參考平面；對(duì)于底層關(guān)鍵布線較少以及S2、S3之間的線間竄擾能控制的情況下此方

8、案可以考慮；* 十層板：推薦方案 2、3、可用方案 1、4方案 3：擴(kuò)大 3-4 與 7-8 各自間距，縮小 5-6 間距，主電源及其對(duì)應(yīng)地應(yīng)置于 6、7 層；優(yōu)選布線層 S2、S3、S4，其次 S1、S5；本方案適合信號(hào)布線要求相差不大的場(chǎng)合，兼顧了性能、成本；推薦大家使用；但需注意避免S2、S3 之間平行、長(zhǎng)距離布線；方案 4：EMC效果極佳，但與方案3 比，犧牲一布線層；在成本要求不高、 EMC指標(biāo)要求較高、 且必須雙電源層的關(guān)鍵單板，建議采用此種方案；優(yōu)選布線層S2、S3, 對(duì)于單電源層的情況，首先考慮方案2，其次考慮方案1。方案 1 具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，但相鄰布線過(guò)多，平行長(zhǎng)線難以控

9、制；* 十二層板：推薦方案 2、 3，可用方案 1、 4、備用方案 5以上方案中，方案2、4 具有極好的EMC性能，方案 1、3 具有較佳的性?xún)r(jià)比；對(duì)于 14 層及以上層數(shù)的單板，由于其組合情況的多樣性，這里不再一一列舉。 大家可按照以上排布原則， 根據(jù)實(shí)際情況具體分析。以上層排布作為一般原則， 僅供參考， 具體設(shè)計(jì)過(guò)程中大家可根據(jù)需要的電源層數(shù)、布線層數(shù)、特殊布線要求信號(hào)的數(shù)量、比例以及電源、地的分割情況，結(jié)合以上排布原則靈活掌握6 層板以后的各個(gè)方案在哪?6層和 8層來(lái)了* 六層板，優(yōu)選方案 3，可用方案 1，備用方案 2、4方案電源地信號(hào)1234 5 611 14S1GS2S3PS421 14S1S2GPS3S431 23S1G1S2G2PS341 23S1G1S2G2PS3* 八層板：優(yōu)選方案 2、3、可用方案 1方案電源地信號(hào)12 3456 781125S1G1 S2S3PS4 G2S52134S1G1S2G2PS3 G3S43224S1G1S2P1G2S3 P2S44224S1G1S2P1P2S3 G3S45224S1G1P1S2S3G2 P2S4EMC問(wèn)題在布板的時(shí)候還應(yīng)該注意 EMC的抑制哦！這很不好把握，分布電容隨