层叠设置的基本原则
单板层叠设置的一般原则如下:
元件面相邻的第二层为地平面,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。以保证完整的回流通道。
尽量避免两信号层直接相邻,以减少串扰。
主电源尽可能与其对应地相邻,构成平面电容,降低电源平面阻抗。 兼顾层压结构对称,利于制板生产时的翘曲控制。
以上为层叠设计的常规原则,在实际开展层叠设计时,PCB工程师可以通过增加相邻布线层的间距,缩小对应布线层到参考平面的间距,进而控制层间布线串扰率以使用两信号层直接相邻。 对于比较注重成本的消费类产品,可以弱化电源与地平面相邻降低平面阻抗的方式,从而尽可能减少布线层,降低PCB成本。
当然,这样做的代价是冒一些技术风险,甚至牺牲一半成功率。
对于背板的层叠设计,鉴于常见背板很难做到相邻走线互相垂直,不可避免地出现平面长距离布线。
对于高速背板,一般层叠原则如下:
TOP面、BOTTOM面为完整的地平面,构成屏蔽腔体。
无相邻层平行布线,以减少串扰;或者相邻布线层间距远远大于参考平面间距。
所有信号层尽可能与地平面相邻,以保证完整的回流通道。
需要说明的是,在具体的PCB层叠设置时,要对以上原则进行灵活掌握和运用,根据实际单板的需求进行合理的分析,最终确定合适的层叠方案,切忌生搬硬套。
PCB设计走线的阻抗控制简介
在PCB设计中,首先必须先了解需要控制什么样的阻抗。
业界默认的阻抗有单线50Ω、差分线100Ω,还有一些比较特殊的阻抗控制。
USB2.0差分阻抗控制90Ω,而USB3.0为3对差分线,接收和发送都是控制100Ω。
PCI总线控制60~65Ω。
VGA视频信号通常控制75Ω。
SDI总线如果为单线75Ω,差分则控制150Ω。
RS-486总线阻抗控制120Ω。
DDR3阻抗单线控制40Ω~50Ω,差分线控制80Ω~100Ω。
当阻抗数值种类较多时,需要考虑阻抗兼容问题。
DDR3芯片本身可配置内阻为40Ω,某些主芯片的DDR3接口内阻也是按照40Ω设计阻抗的。
那么在PCB设计时,需要把信号线阻抗控制为40Ω;当芯片内部按50Ω阻抗匹配时,那么在PCB设计中考虑阻抗时,既可以按照40Ω也可以按照50Ω控制。
大多数情况下,按照50Ω控制。
板内的信号阻抗控制时,以控制阻抗的连续为主,不必过分强调具体数值。
当信号需要通过外部接口到其他PCB时,需要保持各板的阻抗连续性。
原作者:攻城狮晨哲 开源硬件平台