PCB層疊結構
層疊結構是一個非常重要的問題,不可忽視,一般選擇層疊結構考慮以下原則:
·元件面下面(第二層)為地平面,提供器件屏蔽層以及為頂層布線提供參考平面;
·所有信號層盡可能與地平面相鄰;
·盡量避免兩信號層直接相鄰;
·主電源盡可能與其對應地相鄰;
·兼顧層壓結構對稱。
對於母板的層排布,現有母板很難控制平行長距離布線,對於板級工作頻率在 50MHZ以上的(50MHZ以下的情況可參照,適當放寬),建議排布原則:
·元件面、焊接面為完整的地平面(屏蔽);
·無相鄰平行布線層;
·所有信號層盡可能與地平面相鄰;
·關鍵信號與地層相鄰,不跨分割區。
基於以上原則,對於一個四層板,優先考慮的層疊結構應該是:
·S ←信號
·G ←地平面
·P ←電源層
·S ←信號
對於一個六層板,最優的層疊結構是:
·S1 ←信號
·G1 ←地平面
·S2 ←信號
·G2 ←地平面
·P ←電源層
·S4 ←信號
對於一個八層板,有兩種方案:
方案 1: 方案2:
·S1 ←信號 S1 ←信號
·G1 ←地平面 G1 ←地平面
·S2 ←信號 S2 ←信號
·G2 ←地平面 P1 ←電源層
·P ←電源層 G2 ←地平面
·S3 ←信號 S3 ←信號
·G3 ←地平面 P2 ←電源層
·S4 ←信號 S4 ←信號
方案2主要是比方案1多了一個電源層,在電源比較多的情況下可以選擇方案2。對於更多層的結構也是按照上面的原則來定,可以參考其它的資料。
下面以SMDK6410核心板(設計為八層板)來設置層疊結構,包括規則設置,PCB布線等。
打開程序->Cadence SPB 16.2->PCB Editor,然后打開在第3 章布局好的PCB文件。點擊工具欄的圖標按鈕,或者選擇Setup->Cross-section 菜單,如圖4.1所示。
層疊結構設置
彈出Layout Cross Section對話框,如圖4.2所示。
Layout Cross Section對話框
由於電路板是用手工建立的,所以在Corss Section中只有Top層和BOTTOM層,需要手工來增加6個層,並調整層疊結構。在Subclass Name一欄前面的序號上點擊鼠標右鍵,彈出一個菜單,如圖4.3所示。
增加層
可以選擇Add Layer Above在該層上方增加一層,可以選擇Add Layer Below在該層下方增加一層,還可以選擇Remove Layer 刪除該層。在走線層之間還需要有一層隔離層。最后設置好的八層板的層疊結構如圖4.4所示,采用的是方案2的層疊結構。
設置好的八層板層疊結構
Subclass Name一列是該層的名稱,可以按照自己的需要來填寫。Type 列選擇該層的類型,有三種:
·CONDUCTOR:走線層;
·PLANE:平面層,如GND平面;
·DIELECTRIC:介電層,即隔離層。
Material列設置的是該層的材料,一般根據實際PCB板廠提供的資料來設置。Thickness設置的是該層的厚度,如果是走線層和平面層則是銅皮的厚度。Conductivtl設置的是銅皮的電阻率。Dielectric Constant列設置介電層的介電常,與Thickness列的參數一起都是計算阻抗的必要參數。Loss Tangent列設置介電層的正切損耗。Negtive Artwork設置的是該層是否以負片形式輸出底片, 表示輸出負片,
表示輸出正片。在這個板中,POWER1與GND2采用負片形式。設置好后點擊OK 關閉對話框。