第一種 第二種 第三種
Layer1 Signal Gnd Gnd
Layer2 Gnd/Pwr Signal/Pwr Signal
Layer3 Pwr/GND Signal/Pwr Signal
Layer4 Signal Gnd Pwr
推薦方案為前兩種。
第一種方案:通常應用於板上晶片較多的情況。這種方案可得到較好的訊號完整性,對於電磁相容性能來說並不是很好。主要注意:地層放在訊號最密集的訊號層的相連層,增大板面積有利於吸收和抑制輻射。
第二種方案:通常應用於板上晶片密度足夠低和晶片周圍有足夠面積(放置所要求的電源覆銅層)的場合。訊號層上的電源用寬線走線,這可使電源電流的路徑阻抗低,同時通過外層地屏蔽內層訊號輻射。需要注意的是:中間兩訊號、電源混合層間距要拉開,走線方向垂直,避免出現串擾。但因訊號線都在內層,給調試時帶來不便。
至於第三種情況請大家說說其優缺點。
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我的看法--gdtyy
第一種方案可以採用,典型的微帶線模型,訊號在表層,單位距離上的延遲小(ns/inch),速度快,缺點是表層介電常數受外界溫度、濕度、空氣變化影響明顯,產品不易穩定,在地球上的不同位置使用這些裝置,可能表現出的效能差異較大,你的維護費用會因此增大。電源層和地層對幹擾都有抑製作用,只不過地層效果更好些罷了。增大板面積可能吸收更多的雜訊和向外輻射更多的幹擾,成本也高,適用就好,不必追求大面積。這種方案與板上晶片多不多沒有任何關係。因為緊鄰訊號層就有一個電地層,雜訊有最短路徑瀉放,故抗噪效果非常好。另外,有電地隔離,兩層訊號走線方向不必垂直,愛怎麼走就怎麼走,一個字,爽歪歪。
第二種方案極其糟糕,割裂了電源層,浪費了一個布線平面,並使得訊號層之間幹擾加大。因為電源層在抗噪時幾乎相當於地層,而且電源線越粗越好,所以應優先保障電源層完整。板子表面的地層使得內外部的相互幹擾減到最小,但你忽略了沒有電地層隔離的訊號層間的幹擾。兩層訊號之間是厚厚的玻璃纖維基板,外面是FR4材料和電地層,構成的既不是微帶線,也不是帶狀線,無法簡單分析其特性,必須採用模擬方法,而且結果還不一定符合實際(數學模型不好建),這是何苦呢!
訊號線走內層可以通過增加測試過孔的方法方便調試。這種層迭結構處處制肘,層間距要大,成本?厚度?怎麼辦?不同層訊號線垂直,約束太大,不但要正交還要避免交流環路(deltfai=deltB * deltS),走著走著就煩了。
第三種方案也不好,比二稍稍好那麼一點,理由同上。如果你的模擬能力強,就大膽用吧,呵呵。不過要注意地層面積要大於電源層面積,俗稱“地包天”,只有這樣才能把大部分電磁場能量吸收在電地層內部,如果面積相等,在電地邊緣處會有很大的電磁泄露。(地層比電源層大多少?
第四種方案是S1/PWR/S2/GND,S1是微帶線,S2近似於帶狀線(中間隔了討厭的基板),有些不倫不類,因為不嚴格遵守傳輸線模型,阻抗匹配不好算。
綜上,四層板只有第一種是最佳布局方案。
另,你好像熱衷於地層屏蔽,其實不只地有屏蔽作用,電源層也一樣有抗噪能力,打今兒起,你就把地層和電源層看成一個概念吧(從抗噪角度),合稱電地層,不再區分二者,這樣你會輕鬆很多。