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PCBStack设计原理概述VIP免费

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PCB Stack 设计作者:luqiliang 日期:2010-3-2 3:13:0字体大小: 小 中 大在高速数字电路设计流程中,第一步需要做的就是根据系统的复杂程度,成本因素等相关方面决定印制电路板(PCB)的叠层结构(Stack),而在 PCB stack 设计的过程中,特征阻抗也是一个重点关注的问题。1 叠层结构的选择电路板的叠层结构分为 2 层,4 层,6 层,8 层,10 层等等。目前常用的用于主板设计的主要有 4 层与 6 层,至于 8 层。而对于更为复杂的系统,像小面积的Add-in Card,大型通信设备中的某一模块,像 SDH,Multi-serve Router,这些设备常用 12 层甚至是更多层。本文主要的出发点就是以较为简单的例子,介绍 PCB 叠层设计中的参数问题。1.1 4 层电路板对于 4 层电路板,这是市场上最常用的一种叠层结构,它的结构无外乎下面几种方案,如图 1,具体取决于哪种方案最好,主要是看布线层面的选择,参考平面的选择以及 EMC/EMI 的考虑。这里把 signal 层放在内层有利于屏蔽辐射,便于 EMC 的设计,但不利于系统的 Debug。常用的方案是 04A。图 11.2 6 层电路板对于 6 层版,叠层结构的选择性较多,如图 2。图 2最常用的叠层结构主要是 06A,06G,06K。06A 有四层布线层,便于布线。06G有两个 GND,这样的话 Top 与 Bottom 层参考平面都是 GND,是一种很好的选择。对于 06K,这样做,主要是 3 个信号层布线有点紧张,让第四层作为备用的信号层,最后不用的地方都铺上铜箔,即确切的说,该种叠层结构的 layer4 是signal/GND。对于其他的叠层结构,像 10 层,18 层,这里不多介绍,下图以便参考。2 特征阻抗的计算设计完叠层结构,具体的就要设计各个叠层的厚度了,这里主要的切入点就是特征阻抗,电源平面和地平面的目标阻抗了。对特征阻抗的理解可以类似于软水管,特征阻抗类似软水管对水流的阻力,电流类似于水流,走线与参考平面的距离类似于软水管与地平面的距离——可想象为体现在压强方面。2.1 影响特征阻抗因素影响特征阻抗的因素很多,主要体现在下面几个方面:<1> 介电质常数,与阻抗值成反比 [Er 值愈高 , Z0 值愈低]<2> 线路层与接地层间介电层厚度,与阻抗值成正比,参考基板及 PP 之压合厚度,[介层愈厚 , Z0 值愈高],介电层厚度类比于软水管离地平面的高度,介电层厚度越大,表示离地平面越高,从而导致水流变缓,好比软水管对水的阻力变大,从而特征阻抗变大。<3> 线宽,...

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