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PCB多層板-電源分割詳解

云深之無跡 ? 來源:云深之無跡 ? 作者:云深之無跡 ? 2024-03-25 09:32 ? 次閱讀

今天有位朋友找我check一塊板子,發(fā)現(xiàn)還是有很多值得學(xué)習(xí)的地方。

首先區(qū)分正片層與負片層

正片層就是平常用于走線的信號層(直觀上看到的地方就是銅線),可以用“線”“銅皮”等進行大塊鋪銅與填充操作,如圖所示。

c2d4d50a-e9ea-11ee-a297-92fbcf53809c.png

正片層

負片層則正好相反,即默認鋪銅,就是生成一個負片層之后整一層就已經(jīng)被鋪銅了,走線的地方是分割線,沒有銅存在。要做的事情就是分割鋪銅,再設(shè)置分割后的鋪銅的網(wǎng)絡(luò)即可,如圖所示。

c2f466ea-e9ea-11ee-a297-92fbcf53809c.png

負片層

一般信號層:也是正片層,pcb 信號層是同頂層、底層布線相同的銅導(dǎo)電層,只不過是夾在頂層和底層之間的布線層。

c307d2d4-e9ea-11ee-a297-92fbcf53809c.png

一般就是頂層

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大通孔

內(nèi)電層:也叫平面層或負片層,是內(nèi)部電源和地層(并通過通孔與各層貫通的層),內(nèi)電層使用“線條”圖元進行分割。

c32d75de-e9ea-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

我覺得就是借鑒了圖像學(xué)里面的定義 負片效果:凡是畫線條的地方印刷板的敷銅被清除,沒有畫線條的地方敷銅反而被保留。放置在這些層面上的走線或其他對象是無銅的區(qū)域,也即這個工作層是負片的。

嘉立創(chuàng)EDA的內(nèi)電層繪制時是負片方式繪制,但在輸出制造文件Gerber時是正片輸出,請留意。

信號層采取正片的方式處理,電源層和地線層采取負片的方式處理,可以在很大程度上減小文件數(shù)據(jù)量的大小和提高設(shè)計的速度。

c342ea7c-e9ea-11ee-a297-92fbcf53809c.png

他這個板子的分層就有點不對

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核心的走線在上面,下面沒走GND,當(dāng)然也對,不過一般要求是信號和地盡可能的接近。

GND為頂層布線提供參考平面;敏感信號層應(yīng)該與一個內(nèi)電層相鄰(內(nèi)部電源/地層),利用內(nèi)電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。

電路中的高速信號傳輸層應(yīng)該是信號中間層,并且夾在兩個內(nèi)電層之間。這樣兩個內(nèi)電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽,同時也能有效地將高速信號的輻射限制在兩個內(nèi)電層之間,不對外造成干擾。

c36594a0-e9ea-11ee-a297-92fbcf53809c.png

電源分割

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七個區(qū)

第二條是不跨分割區(qū)。很明顯,割了電源層以后,才是地,所以也是踩雷的一個區(qū)。 對于常用的 4 層板來說,有以下幾種層疊方式(從頂層到底層)。

(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),POWER(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。

(2)Siganl_1(Top),POWER(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。

(3)POWER(Top),Siganl_1(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。

顯然,方案 3 電源層和地層缺乏有效的耦合,不應(yīng)該被采用。

那么方案 1 和方案 2 應(yīng)該如何進行選擇呢?

一般情況下,都會選擇方案 1 作為 4層板的結(jié)構(gòu)。選擇的原因并非方案 2 不可被采用,而是一般的 PCB 板都只在頂層放置元器件,所以采用方案 1 較為妥當(dāng)。

但是當(dāng)在頂層和底層都需要放置元器件,而且內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度較大,耦合不佳時,就需要考慮哪一層布置的信號線較少。

對于方案 1而言,底層的信號線較少,可以采用大面積的銅膜來與 POWER 層耦合;反之,如果元器件主要布置在底層,則應(yīng)該選用方案 2 來制板。

如果采用層疊結(jié)構(gòu),那么電源層和地線層本身就已經(jīng)耦合,考慮對稱性的要求,一般采用方案 1。

電源層的分割就是把一個完整的鋪銅在上面使用繪制工具,物理上面隔開。

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接著把這個區(qū)域鏈接到電源線上

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分出來就是花花綠綠的樣子

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一般是要繪制出電源樹來進行分區(qū)

考慮保持電源平面的完整性,不能在平面上密集地打過孔,這樣會破壞平面的完整性

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審核編輯:劉清

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原文標題:PCB多層板-電源分割

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