电子产业一站式赋能平台

PCB联盟网

搜索
查看: 246|回复: 0
收起左侧

为什么6层板最好设计2个接地层?

[复制链接]

242

主题

421

帖子

2905

积分

三级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
2905
发表于 2023-12-8 10:33:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
提到6层板分层布局,一般业内主流会推荐这个设计方案:
【电源层数1,地层数2,信号层数3】

: n0 C7 h8 T+ I% W

6 f8 V  G1 t; u8 g! A
但从成本方面考虑,我们会希望板子布局越多线路越经济,即信号层越多成本越低。因此,在设计6层板时,电源层和接地层均只布局一层,信号层设计4层,理论上是比较省成本的,但为什么大家建议最好布置2个接地层呢?
理由是,6层板只设计1个接地层,性能相对来说有点点“拉跨”。
在电路中,地层通常被用作信号的回流路径,屏蔽来自其他层的信号影响。理论上,6层板布置2个地层,其信号质量和稳定性会比只布置1个地层的要高。另外,多地层的设计可以为更多的信号层和电源层而服务,以满足大功率电子元件的导热和散热需求。
具体情况具体分析,我们来看看以下两个只设计1个接地层的6层板分层方案,分析只有1个接地层时,会带来哪些不好的影响。
方案一:该方案的问题是电源层和地层相隔较远,中间隔了两个信号层。所以其电源与地的耦合比较差,导致阻抗不连续、噪声干扰增加、散热困难等问题,进而影响信号质量、信号稳定性和电路可靠性。
% M) \+ L( E8 e. G! u

" @# b. x( I2 ]" g. g
方案二:方案二就不存在方案一的问题,它的电源和地的耦合效果很好,阻抗低,电源平面受到的干扰可以很快的泄放到地平面上。

' o' g$ b/ U# G4 Q9 A4 q5 y. y

, t5 n1 W) }, P7 D3 t
但是!信号抗干扰性能较差,因为它的信号层相邻(S2与S1相邻,S3与S4相邻),导致信号之间的干扰与电磁辐射增加,信号完整性容易受到对方层的干扰。而且从电路设计角度来看,信号层相邻会导致电路复杂度增加。由于信号层之间的信号线距离较近,需要更加精细的设计和布局,增加了电路设计的难度和复杂度。因此,在pcb设计中,应该尽可能避免信号层相邻的情况,以保证信号的质量和电路的稳定性。
而2个接地层的设计方案,即文章开头的叠层方案,是综合考虑方案一和二存在的问题后,得出来的优化设计。
9 B7 ^& w2 P( n

( U" j; k' I# r9 a) |: q0 E
再po一遍《2个地层的6层板设计》
这种叠层设计相比方案一和方案二,牺牲了信号层的数量,多增了1个地层,以换来了更好的布局效果——每个信号层、电源层均与地层相邻。其中S2作为优先布局的重要信号,其次是S3,再是S1。
6层板PCB中有2个地层可以更好地隔离和吸收来自其他层的噪声和干扰,提供更好的电磁兼容性、电路保护、散热设计和设计灵活性,有助于提高电路的稳定性和可靠性。
当然,如果对成本要求实在苛刻,也可以选择方案一、二,只布局1个接地层,然后通过外部去耦电容等方法增强PCB性能。

. O9 j6 n, \- p
回复

使用道具 举报

发表回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则


联系客服 关注微信 下载APP 返回顶部 返回列表