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1、 层迭设计 pcb 工程师需要注意的地方 Standardization of sany group#QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#PCB 工程师需要注意的地方 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,如何使用工具进行信号完整性分析.如何使用IBIS 模型我觉得真正的 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。小资料 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
2、不能回避的话题；单板 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；s 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
3、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，
4、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：、由于
5、该板无电源平面，电源平面阻抗问题也就不存在了；、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；、作为接口滤波板，PCB 布线的辐射必须关注，若内层走线，表层为 GND、PGND，走线得到很好的屏蔽，传输线的辐射得到控制；鉴于以上原因，在本板的层的排布时，决定采用方案 2，即：GND、S1、S2、PGND，由于表层仍有少量短走线，而底层则为完整的地平面，我们在 S1 布线层铺铜，保证了表层走线的参考平面；五块接口滤波板中，出于以上同样的分析，设计人员决定采用方案 2，同样不失为层的设置经典。列举以上特例，就是要告诉
6、大家，要领会层的排布原则，而非机械照搬。方案 3：此方案同方案 1 类似，适用于主要器件在 BOTTOM布局或关键信号底层布线的情况；一般情况下，限制使用此方案；*六层板：优选方案 3，可用方案 1，备用方案 2、4 对于六层板，优先考虑方案 3，优选布线层 S2，其次 S3、S1。主电源及其对应的地布在 4、5 层，层厚设置时，增大 S2-P 之间的间距，缩小 P-G2 之间的间距（相应缩小 G1-S2 层之间的间距），以减小电源平面的阻抗，减少电源对 S2 的影响；在成本要求较高的时候，可采用方案1，优选布线层 S1、S2，其次 S3、S4，与方案 1 相比，方案 2 保证了电源、地平面相
7、邻，减少电源阻抗，但 S1、S2、S3、S4 全部裸露在外，只有S2 才有较好的参考平面；对于局部、少量信号要求较高的场合，方案 4 比方案 3 更适合，它能提供极佳的布线层 S2。*八层板：优选方案 2、3、可用方案 1 对于单电源的情况下，方案 2 比方案 1 减少了相邻布线层，增加了主电源与对应地相邻，保证了所有信号层与地平面相邻，代价是：牺牲一布线层；对于双电源的情况，推荐采用方案 3，方案 3 兼顾了无相邻布线层、层压结构对称、主电源与地相邻等优点，但 S4 应减少关键布线；方案 4：无相邻布线层、层压结构对称，但电源平面阻抗较高；应适当加大3-4、5-6，缩小 2-3、6-7 之间
8、层间距；方案 5：与方案 4 相比，保证了电源、地平面相邻；但S2、S3 相邻，S4 以 P2 作参考平面；对于底层关键布线较少以及 S2、S3 之间的线 间窜扰能控制的情况下此方案可以考虑；*十层板：推荐方案 2、3、可用方案 1、4 方案 3：扩大 3-4 与 7-8 各自间距，缩小 5-6 间距，主电源及其对应地应置于 6、7 层；优选布线层 S2、S3、S4，其次S1、S5；本方案适合信号布线要求相差不大的场合，兼顾了性能、成本；推荐大家使用；但需注意避免 S2、S3 之间平行、长距离布线；方案 4：EMC 效果极佳，但与方案 3 比，牺牲一布线层；在成本要求不高、EMC 指标要求较高
9、、且必须双电源层的关键单板，建议采用此种方案；优选布线层 S2、S3,对于单电源层的情况，首先考虑方案 2，其次考虑方案 1。方案 1 具有明显的成本优势，但相邻布线过多，平行长线难以控制；*十二层板：推荐方案 2、3，可用方案 1、4、备用方案 5 以上方案中，方案 2、4 具有极好的 EMC 性能，方案 1、3具有较佳的性价比；对于 14 层及以上层数的单板，由于其组合情况的多样性，这里不再一一列举。大家可按照以上排布原则，根据实际情况具体分析。以上层排布作为一般原则，仅供参考，具体设计过程中大家可根据需要的电源层数、布线层数、特殊布线要求信号的数量、比例以及电源、地的分割情况，结合以上排
10、布原则灵活掌握 6 层板以后的各个方案在哪 6 层和 8 层来了 *六层板，优选方案 3，可用方案 1，备用方案 2、4 方案 电源 地 信号 1234 5 6 11 14 S1 G S2 S3 P S4 21 14 S1 S2 G P S3 S4 31 23 S1 G1 S2 G2 P S3 41 23 S1 G1 S2 G2 P S3 *八层板：优选方案 2、3、可用方案 1 方案电源地信号 12 34 56 78 1125S1G1 S2S3 PS4 G2S5 2134S1G1 S2G2 PS3 G3S4 3224S1G1 S2P1 G2S3 P2S4 4224S1G1 S2P1 P2S3 G3S4 5224S1G1 P1S2 S3G2 P2S4 EMC 问题 在布板的时候还应该注意 EMC 的抑制哦！这很不好把握，分布电容随时存在！如何接地!PCB 设计原本就要考虑很多的因素,不同的环境需要考虑不同的因素.另外,我不是 PCB 工程师,经验并不丰富:)地的分割与汇接 接地是抑制电磁干扰、提高电子设备 EMC 性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力，又能减少产品对外的 EMI 发射。