高速电路板设计的电路板层堆栈注意事项

凡亿PCB 2023-09-05 07:31

只有使用正确的PCB叠层进行构建,高速设计才能成功运行。您的叠层必须正确布置电源和接地层,为信号分配足够的层,并且所有材料组和铜选择均能以适当的规模和成本制造。如果设计人员能够获得正确的叠层,那么在确保信号完整性的情况下布线就会容易得多,并且可以抑制或防止许多更简单的EMI问题。

为了帮助设计人员更快地设计和构建支持所需布线和信号完整性的高速叠层,我们为不同类别的高速叠层编译了重要资源。


低层数叠层

更简单的高速PCB将从4层电路板开始。我坚定认为,2层电路板不应该用于支持阻抗控制的高速数字接口的设计,因为其无法保证信号完整性或噪声控制。任何设计专业人士均认同这一点。

可以支持高速信号的三种主要类型的4层PCB叠层如下所示。在这些叠层中,选项1可以说是最佳选择,因为它提供了最大的布线灵活性,并且可以用作双面电路板。选项2也可用于双面放置,但它限制了信号的布线位置,因为内层可能存在串扰。选项3适用于有高功率需求,但只能在一层上布线高速信号;被动元件或机械元件仍可以放置在背面层上。

  • 详细了解双面PCB的最佳4层叠层选项

可支持高速布线的4层PCB叠层示例


如果需要将低速信号放入内层等更高的信号数,则下一步是将选项1扩展到更高的层数。这将从一个6层叠层开始,其中一个专用电源层和一个信号层被添加到上面选项1所示的叠层中。此叠层之所以有用,有两个原因:

  • 表层适用于受控阻抗高速接口

  • 内层可以支持大多数较慢的接口或控制信号

  • 电源层可以分成多个大电源轨以支持不同的核心电压电平

可以使用相同的步骤将叠层扩展到具有高速信号的8层或更多层;下一节将讨论这种类型的PCB叠层。

  • 详细了解可支持高速PCB的6层PCB叠层


适中层数

在某些时候,电路板叠层会变得非常厚,以至于PCB的总厚度会大于标准值。就制造方面而言,这不是问题;标准层压过程可以处理超出标准厚度值并达到数毫米厚度的板。如果您的目标是薄板,那么您将需要更薄的层;选项是增强型PTFE层压板(将在下文讨论)或直接转向HDI过程。

适中层数的电路板(约8层以上)往往会将多个平面层分配给电源,并具有额外的信号层。对于适中层数的电路板,很少会有简单的指南可以帮助抑制EMI并确保电源完整性:

  • 只要信号不参考该平面层,就可以将电源层分成多个轨道

  • 如果有多个电源平面,不要将电源平面堆叠在相邻的层上,而是用一个GND层将其分开

  • 将快速信号放在两个GND平面之间的内层上,不要将其参考有任何拆分的电源平面

  • 仅将表层用于快速微带线,可以使用一些电源布线(如有需要),也可以使用一些GND灌注(如有需要)


这些指南可能会导致您在设计中添加几个额外的层,但优势是噪声控制、电源完整性和信号完整性要好得多。


将层分组到更高层数的策略


更多高级叠层

在高速PCB设计的背景下,“更先进”的想法可能意味着很多事情。在高速数字设计中,它在层选择和排列方面可能有两种可能的含义:

  • 支持HDI布线的薄层

  • 层数过高会迫使使用薄层

  • 在多层的细间距BGA中进行布线(但不一定要用HDI)


换句话说,您可以拥有非常薄的信号层(例如4密耳)和低层数的玻璃增强型FR4,或者您可以拥有非常高的层数,从而迫使采用薄层和可能的替代材料。

这些PCB高速叠层设计的考量重点是元件所需的线宽和可制造性,而不仅仅是叠层的Dk和Df值。在某些情况下,信号层需要使用低Dk、低Df的层压板,但并不只是因为损耗较低。在这些设计中,可制造性和信号完整性至高无上,薄层压板可以解决具有高层数和/或薄信号层的高速叠层中的许多挑战。如今,较薄电路板的主要选择是增强型PTFE层压板,其厚度可低于4密耳,从而无需转向最先进的工艺或HDI过程。

声明:

本文转载自Altium 公众号,如涉及作品内容、版权和其它问题,请于联系工作人员微(prrox66),我们将在第一时间和您对接删除处理!
投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信:13237418207

尊嘟假嘟,万人求的1000+G工程师百宝库免费领?!


VGA OUT 的PCB设计注意事项


扫码添加客服微信,备注“入群”拉您进凡亿教育官方专属技术微信群,与众位电子技术大神一起交流技术问题及心得~

分享💬 点赞👍 在看❤️ “三连”支持!


点击“阅读原文”查看更多干货文章

凡亿PCB 分享高速PCB设计、硬件设计、信号仿真、天线射频技术,提供技术交流、资料下载、综合提升电子应用开发能力!创立“凡亿教育”,致力做电子工程师的梦工厂,旨在赋能大学生、初中级电子工程师,倾力打造电子设计精品教育,逐步发展成系统
评论
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 123浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 66浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 221浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 65浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 118浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 184浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 189浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 105浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 156浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 502浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 76浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 164浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦