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PCB工程师需要注意的地方
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2009-09-13
韩利笑笑
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PCB工程师需要注意的地方: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。
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。
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