PCB六层的两种板叠层结构方案介绍

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  随着技术的发展,通讯行业芯片的速率也越来越高,对PCB板上信号质量和电源的完整性的要求也越来越严格。芯片的集成度、工作频率越来越高,因此信号传输的速率也越来越快。高速信号的处理也显得越来越重要了。完整的参考平面可以用来保证回路的连续性,宽的线宽可以降低信号的导体损耗,背钻工艺可以减小过孔的Stub,提高信号的完整性,但是这样往往会导致成本的增加。本文章将介绍两种六层板叠层结构。

  什么是假八层?

  六层板板厚在1.6mm及以上时,如果要进行常规阻抗控制(单线50欧姆,差分100欧姆),在层叠上会导致3、4层之间的厚度较高,超过3个7628半固化片的厚度。因大部分工厂PP最多只能叠3张(超过3张压合时,PP经高温由半固化状态转变成液态后容易从PNL板边流失)。这时候在生产上通常会用一个光板(没有铜皮的芯板或者把常规芯板两面的铜箔蚀刻掉)添加在3、4层之间来辅助达到预期的层叠厚度,这就是通常所说的假八层。其实那并不是真正的八层板,而是为了满足板子阻抗的需要,而出现的一种特殊叠层方式。比如六层板因阻抗或设计所限,中间多用了一张光板,两张芯板加一张光板,这本来是八层的叠构设计,实际做出来是六层的效果。这种就叫假八层板(实际是真六层板)。

  六层板叠层推荐方式:

  6层板PCB设计中某些叠层方案对电磁场的屏蔽作用不够好,对电源汇流排瞬态信号的降低作用甚微。。对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计。 

  1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; 

  对于这种方案,这种叠层方案可得到较好的信号完整性,信号层与接地层相邻,电源层和接地层配对,每个走线层的阻抗都可较好控制,且两个地层都是能良好的吸收磁力线。并且在电源、地层完整的情况下能为每个信号层都提供较好的回流路径。 

  2.GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND; 

  对于这种方案,该种方案只适用于器件密度不是很高的情况,这种叠层具有上面叠层的所有优点,并且这样顶层和底层的地平面比较完整,能作为一个较好的屏蔽层来使用。需要注意的是电源层要靠近非主元件面的那一层,因为底层的平面会更完整。因此,EMI性能要比第一种方案好。 

  小结:对于六层板的方案,电源层与地层之间的间距应尽量减小,以获得好的电源、地耦合。但62mil的板厚,层间距虽然得到减小,还是不容易把主电源与地层之间的间距控制得很小。对比第一种方案与第二种方案,第二种方案成本要大大增加。因此,我们叠层时通常选择第一种方案。设计时,遵循20H规则和镜像层规则设计。

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