多层 PCB 布线规划全攻略
先说说层叠结构设计,这可是多层 PCB 布线规划的基石。通常把信号层相邻安排电源层或地层,这样能有效降低电磁干扰,还能为信号回流提供低阻抗路径。比如常见的六层板设计,第一层是顶层信号层,第二层是地层,第三层是电源层,第四层是电源或地层,第五层是底层信号层,第六层是地层。这样的分层方式能让电源和地层起到屏蔽作用,保障信号完整性。
电源和地线平面的规划同样不能马虎。电源平面要保证电压稳定供应,避免出现压降过大或电源噪声干扰信号的情况。一般是采用大面积铺铜,把电源层紧挨地层排布,利用地层的低阻抗为电源回流提供良好通道。同时,多设置电源和地的过孔,方便不同层之间信号回流。
信号完整性也是重点,这关乎信号质量。布线时信号线要尽量短且直,减少传输延迟和电磁辐射。两个元件之间的连线要是直线或圆弧,少用直角,避免信号反射。对于高速信号线,要控制好布线长度,按照信号的传输特性进行匹配,保证信号在传输过程中不会失真。
电磁兼容性也不能忽视。一方面要防止多层 PCB 自身产生的电磁干扰影响外界设备,另一方面要抵御外界电磁干扰。可以给敏感的信号线加屏蔽罩,或者增加滤波电路。同时,合理设置 PCB 的边框地,在边框位置布置接地过孔,把电磁干扰泄漏的电磁能量导入地平面。
多层 PCB 布线规划是一个系统工程,要综合考虑层叠结构、电源地线平面、信号完整性、电磁兼容性等多方面因素,这样才能设计出性能优良、稳定可靠的电子电路板。
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