多层板的空间布局及电磁干扰

发布时间:2022-05-6 阅读量:1273 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

随着速度的提升,EMI将变得越来越严重,并表现在很多方面上,例如互连处的电磁干扰,高速器件对此尤为敏感,它会因此接收到高速的假信号,而低速器件则会忽视这样的假信号。在高频PCB设计中,我们应该遵循电源与地的统一,稳定。仔细考虑的布线和合适的端接可以消除反射。

 

多层板的空间布局及电磁干扰

 

仔细考虑的布线和合适的端接可以减小容性和感性串扰。需要抑制噪声来满足EMC要求。消除电磁干扰的方法。减小环路,每个环路都相当于一个天线,因此我们需要尽量减小环路的数量,环路的面积以及环路的天线效应。确保信号在任意的两点上只有唯一的一条回路路径,避免人为环路,尽量使用电源层。在电源线上和在信号线上都可以采取滤波来减小EMI,方法有三种:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。尽量降低高频器件的速度。增加PCB板的介电常数,可防止靠近板的传输线等高频部分向外辐射;增加PCB板的厚度,尽量减小微带线的厚度,可以防止电磁线的外溢,同样可以防止辐射。

 

由于多层板之间的绝缘隔离层非常薄,所以10或12层的电路板层与层之间的阻抗非常低,只要分层和堆叠不出问题,完全可望得到优异的信号完整性。要按62mil厚度加工制造12层板,困难比较多,能够加工12层板的制造商也不多。由于信号层和回路层之间总是隔有绝缘层,在10层板设计中分配中间6层来走信号线的方案并非最佳。另外,让信号层与回路层相邻很重要,即板布局为信号、地、信号、信号、电源、地、信号、信号、地、信号。

 

这一设计为信号电流及其回路电流提供了良好的通路。恰当的布线策略是,第1层沿X方向走线,第3层沿Y方向走线,第4层沿X方向走线,以此类推。直观地看走 线,第1层1和第3层是一对分层组合,第4层和第7层是一对分层组合,第8层和第10层是最后一对分层组合。当需要改变走线方向时,第1层上的信号线应藉 由“过孔”到第3层以后再改变方向。实际上,也许并不总能这样做,但作为设计概念还是要尽量遵守。

 

同样,当信号的走线方向变化时,应该借由过孔从第8层和第10层或从第4层到第7层。这样布线可确保信号的前向通路和回路之间的耦合最紧。例如,如果信号在第1层上走线,回路在第2层且只在第2层上走线,那么第1层上的信号即使是藉由“过孔”转到了第3层上,其回路仍在第2层,从而保持低电感、大电容的特性以及良好的电磁屏蔽性能。

 

多层板的空间布局及电磁干扰

 

如果走线第1层上的信号线经由过孔到第10层,这时回路信号只好从第9层寻找接地平面,回路 电流要找到最近的接地过孔(如电阻或电容等元件的接地引脚)。如果碰巧附近存在这样的过孔,则真的走运。假如没有这样近的过孔可用,电感就会变大,电容要 减小,EMI一定会增加。当信号线必须经由过孔离开现在的一对布线层到其他布线层时,应就近在过孔旁放置接地过孔,这样可以使回路信号顺利返回恰当的接地层。对于第4层和第7层分层组合,信号回路将从电源层或接地层(即第5层或第6层)返回,因为电源层和接地层之间的电容耦合良好,信号容易传输。


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