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PCB設(shè)計信號層數(shù)的規(guī)劃

2021-04-09 18:28:45

規(guī)劃,這是一個在我們?nèi)松鱾€階段一直都狠刷存在感的詞匯。高中的時候,會有人問你,打算要學(xué)個什么專業(yè);大學(xué)的時候,就有人問,以后打算從事什么行業(yè);工作了之后,就有人問你,以后的人生是怎么規(guī)劃的,什么時候結(jié)婚、買房、生孩子。。。等等等等一系列的各種規(guī)劃不斷的被別人提起,讓你思考。
凡事豫則立,不豫則廢。言前定則不跲,事前定則不困,行前定則不疚,道前定則不窮,有規(guī)劃的人生,總是讓人感覺比較穩(wěn)妥。自然,有規(guī)劃的PCB設(shè)計,也是更讓人信服,layout工程師也可以少走彎路。pcb設(shè)計就像一個建高樓大廈的過程,布線層數(shù)規(guī)劃就是其中的設(shè)計圖紙,規(guī)劃好了,布線就自然而然可以水到渠成了。PCB板的層數(shù)一般不會事先確定好,會由工程師綜合板子情況給出規(guī)劃,總層數(shù)由信號層數(shù)加上電源地的層數(shù)構(gòu)成。
1、信號層數(shù)的規(guī)劃
布線通道通常是決定信號層數(shù)的重要因素。首先要清楚板上是否有比較深的BGA和連接器,BGA的深度和BGA的PIN間距是決定BGA出線層數(shù)的關(guān)鍵。例如1.0mm的BGA過孔間一般可以過兩根線,0.8mm的BGA過孔之間只能過一根線,兩者出線層數(shù)就有很大的區(qū)別。連接器則主要考慮其深度,基本兩個過孔之間過一對差分線。

兩個過孔間只能過一根線的BGA出線,共用4個走線層。

兩個過孔間能過兩根線的BGA出線,共用2個走線層。
其次要考慮板上高速信號的布線通道,因為高速信號處理的時候要求的條件比較多,需要考慮stub、走線間距、參考平面等因素,所以需要優(yōu)先考慮其布線通道是否足夠。

飛線為高速信號
最后是瓶頸區(qū)域的規(guī)劃,在基本布局處理好之后,對于比較狹窄的瓶頸區(qū)域需要重點關(guān)注。綜合考慮差分線、敏感信號線、特殊信號拓?fù)涞惹闆r來具體計算瓶頸區(qū)域最多能出多少線,多少層才能讓需要的所有線通過這個區(qū)域。

瓶頸的計算
2、電源、地層數(shù)的規(guī)劃
電源的層數(shù)主要由電源的種類數(shù)目、分布情況、載流能力、單板的性能指標(biāo)以及單板的成本決定。電源平面的設(shè)置需要滿足兩個條件:電源互不交錯;避免相鄰層重要信號跨分割。
地的層數(shù)設(shè)置則需要注意以下幾點:主要器件面對應(yīng)的第二層要有比較完整的地平面;高速、高頻、時鐘等重要信號要參考地平面;主要電源和地平面緊耦合,降低電源平面阻抗等等。
綜合考慮了以上兩點,基本上不會出現(xiàn)有部分線走不通,臨時加層,然后大規(guī)模修改,浪費時間成本的情況發(fā)生。在我們實際的評估中,可能還需要考慮到加工、板厚等方面的影響。

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