多層PCB板的電磁兼容性分析可以基于基爾霍夫定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。
基于上述兩個定律,我們得出結(jié)論,以下基本原理應(yīng)該是隨后是多層印刷電路板的分層和堆疊:
1電源平面應(yīng)盡可能靠近地平面,并且應(yīng)低于地平面。
2布線層應(yīng)與圖像平面層相鄰。
3電源和地層阻抗最低。其中電源阻抗Z0 =其中D是電源平面和接地平面之間的距離。 W是平面之間的區(qū)域。
4在中間層形成帶狀線,并在表面上形成微帶線。兩者的特征是不同的。
5重要的信號線應(yīng)靠近地面。
堆疊和分層PCB板
1雙層板。該電路板只能用于低速設(shè)計。 EMC相對較差。
2個四層板。堆疊順序如下。下面解釋了不同的堆疊優(yōu)點和缺點。
案例應(yīng)該是四層板的最佳情況。由于外層是接地層,它對EMI有屏蔽作用,電源層靠近接地層也很可靠,因此電源的內(nèi)阻很小,可以得到最好的郊區(qū)水果。但是,當(dāng)電路板的密度相對較大時,不能使用第一種情況。因此,不能保證第一層的完整性,并且第二層信號將變得更糟。此外,這種結(jié)構(gòu)不能用于整板功耗相對較大的情況。
B情況是我們通常使用的最常見的方式。從電路板的結(jié)構(gòu)來看,它不適合高速數(shù)字電路設(shè)計。因為在這種配置中,難以保持低電源阻抗。以2 mm的板為例:Z0 = 50歐姆是必需的。線寬為8密耳。銅箔的厚度為35μm。因此,地面和地面之間的信號層中間為0.14mm。形成和功率層為1.58mm。這極大地增加了電源的內(nèi)阻。在這種結(jié)構(gòu)中,由于輻射是空間的,因此需要增加一個屏蔽板來降低EMI。
在C的情況下,S1層的信號質(zhì)量最好。 S2排名第二。它對EMI有屏蔽作用。但是,電源阻抗很大。當(dāng)整個電路板的功耗很大且電路板是干擾源或接近干擾源時,可以使用該電路板。
3六層電路板
案例是常見的方法之一,S1是一個很好的布線層。 S2排名第二。但是,電源平面阻抗很差。布線時要注意S2對S3層的影響。
在情況B中,S2層是S3級的良好布線層。電源平面阻抗更好。
對于C,這是六層電路板的最佳情況,S1,S2和S3都是良好的布線層。電源平面阻抗更好。美中不足的是,布線層比前兩種情況少一層。
在D的情況下,在六層板中,雖然性能優(yōu)于前三種,布線層小于前兩個。這種情況主要用在背板上。
4個八層板
八層板,如果有6個信號層,最好使用A.但是,這種安排不適合高速數(shù)字電路設(shè)計。如果是5個信號層,最好使用C.在這種情況下,S1,S2和S3都是良好的布線層。同時,電源平面阻抗也相對較低。如果是4個信號層,最好使用表3中的B.每個信號層都是良好的布線層。在這些情況下,應(yīng)該路由相鄰的信號層。
5個十層板
如果有6個信號層在十層板中,有三個堆疊序列A,B和C.A情況最好,C類型是第二種,B情況最差。未列出的其他案件比這些案件更糟糕。在A的情況下,S1,S6是更好的布線層。 S2,S3,S5秒。特別要指出的是,A與C和A相同的原因優(yōu)于C的原因。主要原因是在C的情況下,確定GND層與POWER層之間的距離通過S5和GND之間的距離。這不一定確保GND層和POWER層具有最低的功率平面阻抗。 D的情況應(yīng)該說是十層的最佳堆疊順序。每個信號層都是極好的布線層。 E和F主要用于籃板。其中,F(xiàn)的屏蔽效果優(yōu)于E的屏蔽效果。缺點是兩個信號層相連,應(yīng)注意布線。
In簡而言之,PCB的分層和層壓是一個復(fù)雜的問題。有許多因素需要考慮。但我們應(yīng)該記住我們要完成的功能以及所需的關(guān)鍵因素。通過這種方式,我們可以找到符合我們要求的分層和層壓印刷板序列。
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