pcb层叠设计基本原则

《pcb层叠设计基本原则》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、PCB层叠设计基本原则http://www.edadoc.com  2003-4-5  一博    编者按：PCB层叠方案需要考虑的因素众多，作为CAD工程师，他往往关注的是尽可能多一些布线层，以达到后期布线的便利，当然，信号质量、EMC问题也是CAD工程师关注的重点；而对于成本工程师而言，他的想法是：能不能再少2层？对于PCB生产商而言：层叠结构是否对称则是其关注重点。一个高明的CAD工程师需要做的是：如何综合考虑各方意见，达到最佳结合点。以下为EDADOC专家根据个人在通讯产品PCB设计的多年经验，所总结出来的层叠设计参考，与大家共享。    PCB层叠设计基本原则 

2、   CAD工程师在完成布局（或预布局）后，重点对本板的布线瓶径处进行分析，再结合EDA软件关于布线密度（PIN/RAT）的报告参数、综合本板诸如差分线、敏感信号线、特殊拓扑结构等有特殊布线要求的信号数量、种类确定布线层数；再根据单板的电源、地的种类、分布、有特殊布线需求的信号层数，综合单板的性能指标要求与成本承受能力，确定单板的电源、地的层数以及它们与信号层的相对排布位置。   单板层的排布一般原则：   A）与元件面相邻的层为地平面，提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供回流平面；   B）所有信号层尽可能与地平面相邻（确保关键信号层与地平面相邻）；   C）主电源尽可能与

3、其对应地相邻；   D）尽量避免两信号层直接相邻；   E）兼顾层压结构对称。   具体PCB的层的设置时，要对以上原则进行灵活掌握，根据实际单板的需求，确定层的排布，切忌生搬硬套。以下给出常见单板的层排布推荐方案，供大家参考（不限于这些，可根据实际情况衍生多种组合）PCB载流能力计算http://www.edadoc.com  2003-4-5  一博    PCB载流能力的计算一直缺乏权威的技术方法、公式，经验丰富CAD工程师依靠个人经验能作出较准确的判断。但是对于CAD新手，不可谓遇上一道难题。    PCB的载流能力取决与以下因素：线宽、线厚（铜箔厚度）、容许温升

4、。大家都知道，PCB走线越宽，载流能力越大。在此，请告诉我：假设在同等条件下，10MIL的走线能承受1A，那么50MIL的走线能承受多大电流，是5A吗？答案自然是否定的。请看以下来自国际权威机构提供的数据：线宽的单位是：Inch数据来源：MIL-STD-275 Printed Wiring for Electronic EquipmentPCB中的传输线理论http://www.edadoc.com  2003-4-3  一博PCB板上的信号传输速率越来越高，PCB走线已经表现出传输线的性质.在集总电路中视为短路线的连线上，在同一时刻的不同位置的电流电压已经不同，所以集总

5、参数在这时已经不起作用了，必须采用分布参数传输线理论来处理(注：如果线长度大于信号传输有效长度的1/6(1/4)，那么我们就看做是一个分布式系统）。传输线的模型可以用图1表示：单根传输线模型     如果是理想的无损传输线，这没有G 和 R。 当然这也在现实中不存在的理想状况。所以，我们以下的考虑都是有损传输线。    对于图传输线的性质可以用电报方程来表达,电报方程如下：    dU/dz = ( R + jwL) I         dI/dz   = ( G +jwC) U        电报方程的解为：    通解中的                       

6、                       由于R, G 远小于 jwL、jwC， 所以通常所说的阻抗是指：        从通解中可以看到传输线上的任意一点的电压和电流都是入射波和反射波的叠加，传输因此传输线上任意一点的输入阻抗值都是时间、位置、终端匹配的函数，再使用输入阻抗来研究传输线已经失去意义了，所以引入了特征阻抗、行波系数、反射系数的概念描述传输线。    特征阻抗的物理意义就是：入射波的电压和入射波的电流的比值，或反射波的电压和反射波电流的比值。    电磁波在介质的中的传输速度只与介质的介电常数或等效介电常数有关。    根据经验：FR4内层带状线的传输速

7、度为180ps/inch   ，表层微带线的传输速度为140~180ps/inch。    PCB常见的传输线主要有以下几种：    1.1.1 微带线（Microstrip)     式中:    w－－导线宽度 t －－导线厚度 h－－介质厚度    适用范围：    w/h 的比值在0.1~1.0之间；    相对介电常数在1~15之间；    地线宽度大于信号线宽度7倍以上。    1.1.2 嵌入式微带线（Embedded Microstrip)            式中：    w－－导线宽度 t－－导线厚度 h