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层叠设计----PCB 工程师需要注意的地方（转贴）
PCB工程师需要注意的地方 
　　较多的PCB工程师,他们经常画电脑主板,对Allegro等优秀的工具非常的熟练,但是,非常可惜的是,他们居然很少知道如何进行阻抗控制,如何使用工具进行信号完整性分析.如何使用IBIS模型我觉得真正的PCB高手应该还是信号完整性专家,而不仅仅停留在连连线,过过孔的基础上对布通一块板子容易，布好一块好难。 

小资料 
　　对于电源、地的层数以及信号层数确定后，它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题； 

　　单板 层的排布一般原则： 

　　元件面下面（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； 

　　尽量避免两信号层直接相邻；s 

　　主电源尽可能与其对应地相邻； 

　　兼顾层压结构对称。 
　　对于母板的层排布，现有母板很难控制平行长距离布线，对于板级 工作频率在50MHZ以上的（50MHZ以下的情况可参照，适当放宽），建议排布原则： 
　　元件面、焊接面为完整的地平面（屏蔽）； 

　　无相邻平行布线层； 

　　所有信号层尽可能与地平面相邻； 

　　关键信号与地层相邻，不跨分割区。 
　　注：具体PCB的层的设置时，要对以上原则进行灵活掌握，在领会以上原则的基础上，根据实际单板的需求，如：是否需要一关键布线层、电源、地平面的分割情况等，确定层的排布，切忌生搬硬套，或抠住一点不放。 
以下为单板层的排布的具体探讨： 
　　*四层板，优选方案1，可用方案3 
方案  电源层数 地层数 信号层数 1 2 3 4 
1 1 1 2 S G P S 
2 1 2 2 G S S P 
3 1 1 2 S P G S 
　方案1 此方案四层PCB的主选层设置方案，在元件面下有一地平面，关键信号优选布TOP层；至于层厚设置，有以下建议： 
　　满足阻抗控制芯板（GND到POWER）不宜过厚，以降低电源、地平面的分布阻抗；保证电源平面的去藕效果；为了达到一定的屏蔽效果，有人试图把电源、地平面放在TOP、BOTTOM层，即采用方案2： 
　　此方案为了达到想要的屏蔽效果，至少存在以下缺陷： 
　　电源、地相距过远，电源平面阻抗较大 
　　电源、地平面由于元件焊盘等影响，极不完整 
　　由于参考面不完整，信号阻抗不连续 
　　实际上，由于大量采用表贴器件，对于器件越来越密的情况下，本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面，预期的屏蔽效果很难实现；方案2使用范围有限。但在个别单板中，方案2不失为最佳层设置方案。 
　　以下为方案2使用案例； 
　　案例（特例）：设计过程中，出现了以下情况： 

　　　　A、整板无电源平面，只有GND、PGND各占一个平面； 

　　　　B、整板走线简单，但作为接口滤波板，布线的辐射必须关注； 

　　　　C、该板贴片元件较少，多数为插件。 

　　分析： 
　　　　　　１、由于该板无电源平面，电源平面阻抗问题也就不存在了； 

　　　　　　２、由于贴片元件少（单面布局），若表层做平面层，内层走线，参考平面的完整性基本得到保证，而且第二层可铺铜保证少量顶层走线的参考平面； 

　　　　　　３、作为接口滤波板，PCB布线的辐射必须关注，若内层走线，表层为GND、PGND，走线得到很好的屏蔽，传输线的辐射得到控制； 
　　鉴于以上原因，在本板的层的排布时，决定采用方案2，即：GND、S1、S2、PGND，由于表层仍有少量短走线，而底层则为完整的地平面，我们在S1布线层铺铜，保证了表层走线的参考平面；五块接口滤波板中，出于以上同样的分析，设计人员决定采用方案2，同样不失为层的设置经典。 
　　列举以上特例，就是要告诉大家，要领会层的排布原则，而非机械照搬。 
　　方案3：此方案同方案1类似，适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号底层布线的情况；一般情况下，限制使用此方案； 
　　*六层板：优选方案3，可用方案1，备用方案2、4对于六层板，优先考虑方案3，优选布线层S2，其次S3、S1。主电源及其对应的地布在4、5层，层厚设置时，增大S2-P之间的间距，缩小P-G2之间的间距（相应缩小G1-S2层之间的间距），以减小电源平面的阻抗，减少电源对S2的影响； 
　　在成本要求较高的时候，可采用方案1，优选布线层S1、S2，其次S3、S4，与方案1相比，方案2保证了电源、地平面相邻，减少电源阻抗，但S1、S2、S3、S4全部裸露在外，只有S2才有较好的参考平面； 

　　对于局部、少量信号要求较高的场合，方案4比方案3更适合，它能提供极佳的布线层S2。 
　　*八层板：优选方案2、3、可用方案1 
　　对于单电源的情况下，方案2比方案1减少了相邻布线层，增加了主电源与对应地相邻，保证了所有信号层与地平面相邻，代价是：牺牲一布线层；对于双电源的情况，推荐采用方案3，方案3兼顾了无相邻布线层、层压结构对称、主电源与地相邻等优点，但S4应减少关键布线；方案4：无相邻布线层、层压结构对称，但电源平面阻抗较高；应适当加大3-4、5-6，缩小2-3、6-7之间层间距； 
　　方案5：与方案4相比，保证了电源、地平面相邻；但S2、S3相邻，S4以P2作参考平面；对于底层关键布线较少以及S2、S3之间的线 

间窜扰能控制的情况下此方案可以考虑； 
　　*十层板：推荐方案2、3、可用方案1、4 
　　方案3：扩大3-4与7-8各自间距，缩小5-6间距，主电源及其对应地应置于6、7层；优选布线层S2、S3、S4，其次S1、S5；本方案适合信号布线要求相差不大的场合，兼顾了性能、成本；推荐大家使用；但需注意避免S2、S3之间平行、长距离布线； 

　　方案4：EMC效果极佳，但与方案3比，牺牲一布线层；在成本要求不高、EMC指标要求较高、且必须双电源层的关键单板，建议采用此种方案；优选布线层S2、S3,对于单电源层的情况，首先考虑方案2，其次考虑方案1。方案1具有明显的成本优势，但相邻布线过多，平行长线难以控制； 
　　*十二层板：推荐方案2、3，可用方案1、4、备用方案5 

　　以上方案中，方案2、4具有极好的EMC性能，方案1、3具有较佳的性价比； 

　　对于14层及以上层数的单板，由于其组合情况的多样性，这里不再一一列举。大家可按照以上排布原则，根据实际情况具体分析。 

　　以上层排布作为一般原则，仅供参考，具体设计过程中大家可根据需要的电源层数、布线层数、特殊布线要求信号的数量、比例以及电源、地的分割情况，结合以上排布原则灵活掌握 

　　6层板以后的各个方案在哪? 
　　 
　　6层和8层来了 
　　*六层板，优选方案3，可用方案1，备用方案2、4 
方案 电源 地 信号 1          2          3   4 5 6 
1     1 1   4 S1 G S2 S3 P S4 
2     1 1   4 S1 S2 G P S3 S4 
3     1 2   3 S1 G1 S2 G2 P S3 
4     1 2   3 S1 G1 S2 G2 P S3 
　　*八层板：优选方案2、3、可用方案1 
方案  电源   地  信号  1    2 3    4 5    6 7    8 
1      1   2    5  S1   G1 S2   S3 P    S4 G2   S5 
2      1   3    4  S1   G1 S2   G2 P    S3 G3   S4 
3      2   2    4  S1   G1 S2   P1 G2   S3 P2   S4 
4      2   2    4  S1   G1 S2   P1 P2   S3 G3   S4 
5      2   2    4  S1   G1 P1   S2 S3   G2 P2   S4 
EMC问题 

　　在布板的时候还应该注意EMC的抑制哦！！这很不好把握，分布电容随时存在！！ 
　如何接地! 
　　PCB设计原本就要考虑很多的因素,不同的环境需要考虑不同的因素.另外,我不是PCB工程师,经验并不丰富:))) 
　　地的分割与汇接 

　　接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力，又能减少产品对外的EMI发射。 

PCB 设计的一般原则
印制电路板(pcb)是电子产品中电路元件和器件的支撑件．它提供电路元件和器件之 
间的电气连接。随着电于技术的飞速发展，pcb的密度越来越高。pcb设计的好坏对抗干扰能力影响很大．因此，在进行pcb设计时．必须遵守pcb设计的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。要使电子电路获得最佳性能，元器件的布局及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的pcb．应遵循以下一般原则： 
1. 布局 
　　首先，要考虑pcb尺寸大小。pcb尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定pcb尺寸后．再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 

2. 尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 

3. 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意 
外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 

4. 重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的 
元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件 
应远离发热元件。 

5. 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结 
构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与 
调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 

6. 应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。 
根据电路的功能单元．对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则： 
① 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使 
信号尽可能保持一致的方向。 
② 以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、 整 
齐、紧凑地排列在pcb上．尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 
③ 在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使 
元器件平行排列。这样，不但美观．而且装焊容易．易于批量生产。 
④ 位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状 
为矩形。长宽比为3：2成4：3。电路板面尺寸大于200x150mm时．应考虑电路板所受的机械强度。 

7．布线 
　　布线的原则如下： 
①输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。 

②印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决 
定。当铜箔厚度为 0.05mm、宽度为 1 ~ 1.5mm 时．通过 2a的电流，温度不会高于3℃，因此．导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02~0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线．尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至5~8mm。 

④印刷线路板的布线要注意以下问题：专用零伏线，电源线的走线宽度≥1mm；电源线 
和地线尽可能靠近，整块印刷板上的电源与地要 呈“井”字形分布，以便使分布线电流达 
到均衡；要为模拟电路专门提供一根零伏线；为减少线间串扰，必要时可增加印刷线条间 
距离，在意；安插一些零伏线作为线间隔离；印刷电路的插头也要多安排一些零伏线作为 
线间隔离；特别注意电流流通中的导线环路尺寸；如有可能在控制线（于印刷板上）的入 
口处加接r-c去耦，以便消除传输中可能出现的干扰因素；印刷弧上的线宽不要突变，导线不要突然拐角(≥90度)。 
　 ⑤焊盘 
　焊盘要比器件引线直径大一些。但焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径d一般不小于 
(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。 


pcb及电路抗干扰措施 
　　 
印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系，这里仅就pcb抗干扰设计的几项 
常用措施做一些说明。 
1．电源线设计 
　　根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时、使电源线 
、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。 
2. 地线设计 
　　地线设计的原则是：