PCB多層板-電源分割詳解

今天有位朋友找我check一塊板子，發(fā)現(xiàn)還是有很多值得學(xué)習(xí)的地方。

首先區(qū)分正片層與負(fù)片層

正片層就是平常用于走線的信號(hào)層（直觀上看到的地方就是銅線），可以用“線”“銅皮”等進(jìn)行大塊鋪銅與填充操作，如圖所示。

正片層

負(fù)片層則正好相反，即默認(rèn)鋪銅，就是生成一個(gè)負(fù)片層之后整一層就已經(jīng)被鋪銅了，走線的地方是分割線，沒有銅存在。要做的事情就是分割鋪銅，再設(shè)置分割后的鋪銅的網(wǎng)絡(luò)即可，如圖所示。

負(fù)片層

一般信號(hào)層：也是正片層，pcb 信號(hào)層是同頂層、底層布線相同的銅導(dǎo)電層，只不過是夾在頂層和底層之間的布線層。

一般就是頂層

大通孔

內(nèi)電層：也叫平面層或負(fù)片層，是內(nèi)部電源和地層（并通過通孔與各層貫通的層），內(nèi)電層使用“線條”圖元進(jìn)行分割。



我覺得就是借鑒了圖像學(xué)里面的定義 負(fù)片效果：凡是畫線條的地方印刷板的敷銅被清除，沒有畫線條的地方敷銅反而被保留。放置在這些層面上的走線或其他對(duì)象是無銅的區(qū)域，也即這個(gè)工作層是負(fù)片的。

嘉立創(chuàng)EDA的內(nèi)電層繪制時(shí)是負(fù)片方式繪制，但在輸出制造文件Gerber時(shí)是正片輸出，請(qǐng)留意。

信號(hào)層采取正片的方式處理，電源層和地線層采取負(fù)片的方式處理，可以在很大程度上減小文件數(shù)據(jù)量的大小和提高設(shè)計(jì)的速度。

他這個(gè)板子的分層就有點(diǎn)不對(duì)

核心的走線在上面，下面沒走GND，當(dāng)然也對(duì)，不過一般要求是信號(hào)和地盡可能的接近。

GND為頂層布線提供參考平面；敏感信號(hào)層應(yīng)該與一個(gè)內(nèi)電層相鄰（內(nèi)部電源/地層），利用內(nèi)電層的大銅膜來為信號(hào)層提供屏蔽。

電路中的高速信號(hào)傳輸層應(yīng)該是信號(hào)中間層，并且夾在兩個(gè)內(nèi)電層之間。這樣兩個(gè)內(nèi)電層的銅膜可以為高速信號(hào)傳輸提供電磁屏蔽，同時(shí)也能有效地將高速信號(hào)的輻射限制在兩個(gè)內(nèi)電層之間，不對(duì)外造成干擾。

電源分割

七個(gè)區(qū)

第二條是不跨分割區(qū)。很明顯，割了電源層以后，才是地，所以也是踩雷的一個(gè)區(qū)。 對(duì)于常用的 4 層板來說，有以下幾種層疊方式（從頂層到底層）。

（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），POWER（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。

（2）Siganl_1（Top），POWER（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。

（3）POWER（Top），Siganl_1（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。

顯然，方案 3 電源層和地層缺乏有效的耦合，不應(yīng)該被采用。

那么方案 1 和方案 2 應(yīng)該如何進(jìn)行選擇呢？

一般情況下，都會(huì)選擇方案 1 作為 4層板的結(jié)構(gòu)。選擇的原因并非方案 2 不可被采用，而是一般的 PCB 板都只在頂層放置元器件，所以采用方案 1 較為妥當(dāng)。

但是當(dāng)在頂層和底層都需要放置元器件，而且內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度較大，耦合不佳時(shí)，就需要考慮哪一層布置的信號(hào)線較少。

對(duì)于方案 1而言，底層的信號(hào)線較少，可以采用大面積的銅膜來與 POWER 層耦合；反之，如果元器件主要布置在底層，則應(yīng)該選用方案 2 來制板。

如果采用層疊結(jié)構(gòu)，那么電源層和地線層本身就已經(jīng)耦合，考慮對(duì)稱性的要求，一般采用方案 1。

電源層的分割就是把一個(gè)完整的鋪銅在上面使用繪制工具，物理上面隔開。

接著把這個(gè)區(qū)域鏈接到電源線上

分出來就是花花綠綠的樣子

一般是要繪制出電源樹來進(jìn)行分區(qū)

考慮保持電源平面的完整性，不能在平面上密集地打過孔，這樣會(huì)破壞平面的完整性

審核編輯：劉清