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PCB定制层叠设计经验总结

2020-06-23 19:20:13

1.PCB定制构成

PCB包括2个关键的构成部分:Core和PP(Prepreg,半固体片)。

Core的2个表层都铺有铜泊,作为导电性层,2个表面中间添充以固体原材料,其由提高原材料玻纤浸以固体环氧树脂构成。

PP的表层沒有铜泊,其由半固体环氧树脂和玻纤构成,对比Core要软一些,其组成说白了的侵润层,在PCB中关键起添充功效,用于黏合细木工板Core。加工厂生产制造时,侵润层一般没法保证超过三个PP(薄厚大约在50mil上下)。正因为PP的半固体特点,制做进行的各PCB中的PP薄厚也会有一定的误差,因而,特性阻抗操纵的一致性也将会存有误差。

相互配合应用Core和PP以完成双层PCB的制作。

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2.铜泊

铜泊薄厚常常以蛊司(oz)为企业开展表明,oz原是质量单位(现货黄金大家都明白),铜泊的1oz表明将1oz品质(28.35g)的铜泊匀称铺地在1平方米总面积上,其薄厚是1.37mil,约为1.2mil=35um。

线路板常见的铜泊原材料关键分成压延铜箔和电解铜箔,压延铜箔分子结构严实,表层更光滑(有益于髙速数据信号的散播),耐折性和软性不错,不容易断,因而一般运用于有弯曲规定的商品上。

3.PCB板才

应用数最多的PCB板才是FR4,其以玻璃纤维布做为提高原材料,以环氧树脂胶做为黏合剂。

另一种是家用电器等制造行业应用较多的复合型基钢板CEM1,其以原浆纸化学纤维纸或棉浆化学纤维纸做为芯板提高原材料,以玻璃纤维布做为表面提高原材料,两者都浸以阻燃性环氧树脂胶。该板才关键应用于单面铝基板场所。其冲击韧性要小于FR4板才,可是价钱相对性划算一些,也具备阻燃性特点。

PCB材料基本参数是相对性相对介电常数和材料耗损角,二者组成在一起能够表明复介电常数,

4.PCB堆叠构造和特性阻抗设计方案

普遍的数据信号特性阻抗种类有人下单端50欧,差分信号100欧,单端频射50欧这些,特性阻抗主要参数能够根据手机软件Si9000开展测算获得,文中不详细描述,事后独立写一篇普遍特性阻抗测算的文章内容开展表明。必须非常谈及的一点是单端频射线的50欧特性阻抗操纵,频射线一般走在表面,并且以便提高抗扰工作能力和减少耗损,对比一般数据信号,频射线必须更粗的图形界限,一般最少在15mil。在上一篇文章中我们知道,操纵特性阻抗不会改变的状况下,增加图形界限的另外务必提升电源线到参照层的间距,因此 表面的频射线必须夹层参照第三层,在表面频射布线正下方的第二层做掏空解决。

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工作上应用较多的PCB堆叠是12层、8层和6层,也是有遇到过20层之上的。一般状况下,在经营规模稍大的企业中,PCBLayout和电路原理图设计方案是由不一样的人进行的,但我觉得代表着硬件工程师就不用懂PCB有关的专业知识了,正好相反,许多 情况下Layout技术工程师并不清楚木板上什么数据信号最重要,什么其次。因而,硬件工程师好是在电路原理图上标明数据信号在Layout时的留意点,并和Layout技术工程师积极主动沟通交流,强调在其中的难题点以帮助其变更。这就规定硬件工程师也务必更为清晰PCBLayout有关的知识要点,才可以明确提出合理的实施意见。

具体工作上,实木多层板的叠加层数一般都是由Layout技术工程师明确好,薄厚一般都是1.6毫米或3mm,沒有特别要求得话,板才也是FR4占多数。PCB的堆叠设定有一些基本准则,针对提高信号完整性品质而言有很大的益处,我们可以依照这种标准查验Layout技术工程师得出的设计方案是不是有效,并明确提出改善建议。

(1)开关电源平面图与地平面图尽量挨近,好邻近,由于2个详细平面图能够组成平面图大电容器,等于提升了去耦电容,减少了开关电源对地特性阻抗,有益于开关电源一致性PI(PDN)。在具体PCB设计中,难以将全部的开关电源平面图和地平面图邻近,可是一般能够在最管理中心的2个邻近层叠设定为开关电源平面图和地平面图,例如8多层板的4层和5层,12多层板的6层和7层,这双层密不可分邻近,具备优良的藕合实际效果。假如设计方案中有某一电源层的开关电源类型较多,电源层会被切分地比较零碎,可将该电源层设定为相邻地质构造,以得到相对性不错的电容耦合实际效果,如6层为GND,7层设定为开关电源类型较多的零碎电源层。8多层板和12多层板普遍比较好的堆叠分派构造各自如图所示1和图2所显示(AltiumDesigner中的堆叠管理方法,应用allegro得话可以依据堆叠设定形象化地得出特性阻抗),图上堆叠的薄厚并未依据特性阻抗操纵开展提升。

(2)全部数据信号层(尤其是重要数据信号)都尽量与详细的平面图(开关电源和地平面图均可)邻近,以确保详细靠谱的流回平面图和特性阻抗持续。髙速数据信号特别是在留意防止跨切分的状况。数据信号流回时候全自动挑选与驱动器相对路径特性阻抗最少的相对路径做为回到相对路径(产生同轴电缆构造)。

(3)数据信号换层时,好是不更改参照层;其次是假如参照层更改了,好是不更改参照层的互联网特性,并且在数据信号换层时,在数据信号过孔周边加上和参照层互联网特性同样的焊盘,前边MIPI文章内容中有关PCB焊盘曾有谈及到;假如数据信号换层,参照层的互联网特性也发生了转变,好是能使2个参照层越近的就越好。这种对策全是以便确保回到相对路径的特性阻抗尽量维持持续,虚梁特性阻抗尽量低,进而减少数据信号压力降和数据信号崎变。

(4)尽量减少2个数据信号层(包含2个电源层)中间邻近,以减少串扰。确实在所难免的状况,邻近数据信号层则应当正交和布线,一层横着布线,一层竖向布线。

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