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1. 為了滿足多層板設(shè)計(jì)的需要，層疊的設(shè)計(jì)存在很大的必要性，，層疊的好或歹直接影響高速PCB的PI、SI，層疊設(shè)置是我們PCB設(shè)計(jì)必須要做的工作。因?yàn)樯婕懊姹容^廣，在此只簡(jiǎn)單介紹下在Altium中如何進(jìn)行疊層。 執(zhí)行菜單命令Design-Layer Stack Manager，如圖3所示，進(jìn)入層疊管理器，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。 1）點(diǎn)擊“Add Layer”可以進(jìn)行增加層操作，可添加正片或負(fù)片。 2）“Move up”和“Move Down”可以對(duì)增加的層順序進(jìn)行調(diào)整。 3）雙擊相應(yīng)的Layer Name可以更改名稱，方便識(shí)別 4）根據(jù)層疊結(jié)構(gòu)設(shè)置板厚 5）為了滿足設(shè)計(jì)的“20H”，可以設(shè)置負(fù)片層的內(nèi)縮量 6）點(diǎn)擊“OK”，完成層疊設(shè)置 2.幾種典型的疊層方案及分析 了解了上述基本知識(shí)，我們可以得出相應(yīng)的疊層設(shè)計(jì)方案。總體來(lái)說(shuō)，盡量遵循以下幾方面的規(guī)則： 1）鋪銅層最好要成對(duì)設(shè)置，比如六層板的2，5或者3，4層要一起鋪銅，這是考慮到工藝上平衡結(jié)構(gòu)的要求，因?yàn)椴黄胶獾匿併~層可能會(huì)導(dǎo)致PCB板的翹曲變形。 2）信號(hào)層和鋪銅層要間隔放置，最好每個(gè)信號(hào)層都能和至少和一個(gè)鋪銅層緊鄰。 3）縮短電源和地層的距離，有利于電源的穩(wěn)定和減少EMI。 4)在很高速的情況下，可以加入多余的地層來(lái)隔離信號(hào)層，但建議不要多加電源層來(lái)隔離，這樣可能造成不必要的噪聲干擾。 但實(shí)際情況是，上述談到的各種因素不可能同時(shí)滿足，這時(shí)我們就要考慮一種相對(duì)來(lái)說(shuō)比較合理的解決辦法。下面就分析幾種典型的疊層設(shè)計(jì)方案：
首先分析四層板的疊層設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于較復(fù)雜的高速電路，最好不采用4層板，因?yàn)樗嬖谌舾刹环€(wěn)定因素，無(wú)論從物理上還是電氣特性上。如果一定要進(jìn)行四層板設(shè)計(jì)，則可以考慮設(shè)置為：電源-信號(hào)-信號(hào)-地，還有一種更好的方案是：外面兩層均走地層，內(nèi)部
兩層走電源和信號(hào)線，這種方案是四層板設(shè)計(jì)的最佳疊層方案，對(duì)EMI有極好的抑制作用，同時(shí)對(duì)降低信號(hào)線阻抗也非常有利，但這樣布線空間較小，對(duì)于布線密度較大的板子顯得比較困難。
下面重點(diǎn)討論一下六層板的疊層設(shè)計(jì)，現(xiàn)在很多電路板都采用6層板技術(shù)，比如內(nèi)存模塊PCB板的設(shè)計(jì)，大部份都采用6層板(高容量的內(nèi)存模塊可能采用10層板)。最常規(guī)的6層板疊層是這樣安排的：信號(hào)-地-信號(hào)-信號(hào)-電源-信號(hào)，從阻抗控制的觀點(diǎn)來(lái)講，這樣安排是合理的，但由于電源離地平面較遠(yuǎn)，對(duì)較小共模EMI的輻射效果不是很好。如果改將鋪銅區(qū)放在3和4層，則又會(huì)造成較差的信號(hào)阻抗控制及較強(qiáng)的差模EMI等不良問(wèn)題。還有一種添加地平面層的方案，布局為：信號(hào)-地-信號(hào)-電源-地-信號(hào)，這樣無(wú)論從阻抗控制還是從降低EMI的角度來(lái)說(shuō)，都能實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)完整性設(shè)計(jì)所需要的環(huán)境。但不足之處是層的堆疊不平衡，第三層是信號(hào)走線層，但對(duì)應(yīng)的第四層卻是大面積鋪銅的電源層，這在PCB工藝制造上可能會(huì)遇到一點(diǎn)問(wèn)題，在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以將第三層所有空白區(qū)域鋪銅來(lái)達(dá)到近似平衡結(jié)構(gòu)的效果。
更復(fù)雜的電路實(shí)現(xiàn)需要使用十層板的技術(shù)，十層的PCB板絕緣介質(zhì)層很薄，信號(hào)層可以離地平面很近，這樣就非常好的控制了層間的阻抗變化，一般只要不出現(xiàn)嚴(yán)重的疊層設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)者都能較容易地完成高質(zhì)量的高速電路板設(shè)計(jì)。如果走線非常復(fù)雜，需要更多的走線層，我們可以將疊層設(shè)置為：信號(hào)-信號(hào)-地-信號(hào)-信號(hào)-信號(hào)-信號(hào)-電源-信號(hào)-信號(hào)，當(dāng)然這種情況不是我們最理想的，我們要求信號(hào)走線能在少量的層布完，而是用多余的地層來(lái)隔離其它信號(hào)層，所以更通常的疊層方案是：信號(hào)-地-信號(hào)-信號(hào)-電源-地-信號(hào)-信號(hào)-地-信號(hào)，可以看到，這里使用了三層地平面層，而只用了一層電源(我們只考慮單電源的情況)。這是因?yàn)椋m然電源層在阻抗控制上的效果和地平面層一樣，但電源層上的電壓受干擾較大，存在較多的高階諧波，對(duì)外界的EMI也強(qiáng)，所以和信號(hào)走線層一樣，是最好被地平面屏蔽起來(lái)的。同時(shí)，如果使用多余的電源層來(lái)隔離，回路電流將不得不通過(guò)去耦電容來(lái)實(shí)現(xiàn)從地平面到電源平面的轉(zhuǎn)換，這樣，在去耦電容上過(guò)多的壓降會(huì)產(chǎn)生不必要的噪聲影響。 總結(jié)
上面僅僅討論了在PCB疊層設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)遇到的部分問(wèn)題，具體應(yīng)視實(shí)際情況而定，在能力范圍內(nèi)，經(jīng)常還要兼顧信號(hào)質(zhì)量與成本。在依照上面所闡述的理論原則來(lái)進(jìn)行疊層方案的設(shè)計(jì)的同時(shí)，我們還需要考慮一些其它的布線原則來(lái)配合，比如每一層走線的方向，信號(hào)層電源線寬的定義，以及去耦電容的擺放等等。只有綜合考慮各方面的因素，才能最終設(shè)計(jì)出一塊性能較好的電路板。
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