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PCB設(shè)計(jì)工程師在完成預(yù)布局后，重點(diǎn)需要對(duì)板子布線瓶頸處進(jìn)行分析，再結(jié)合pcb設(shè)計(jì)軟件關(guān)于布線要求來確定布線層數(shù)，綜合單板的性能指標(biāo)要求與成本承受能力，確定單板的電源、地的層數(shù)以及它們與信號(hào)層的相對(duì)排布位置。. d" T& b8 G5 Z
5 E' T' p' s4 h( Y; x✪ 正文 ✪
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本節(jié)主要介紹PCB層疊設(shè)計(jì)方法：PCB設(shè)計(jì)軟件CrossSection界面、PCB層疊設(shè)計(jì)的基本原則。
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一、Cross Section 界面介紹
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allegro提供了一個(gè)集成、方便、強(qiáng)大的層疊設(shè)計(jì)與阻抗計(jì)算控制的工具，叫做Cross Section。如下圖所示，可以非常直觀地進(jìn)行材料選擇，參數(shù)確定，然后得到最終阻抗結(jié)果。, _( F& k/ T0 ~4 K2 x U
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其中各選項(xiàng)的含義：9 s2 S6 c. Y' ], G0 d/ F6 z
1.Type：選擇各層的類型：電導(dǎo)、介質(zhì)、平面( `( |, w; L+ S6 n1 Y
2. Material：材料，常用為 FR-4
5 T$ q2 t2 y' `3. Thickness：每一層的厚度
' v; O0 j F( f4. Conductivity：電導(dǎo)率2 ^. V" l# F/ M5 B+ j4 K. ?1 D
5. Dielectric Constant：介電常數(shù)# p# I& W) @0 A1 u; m% e( i
6. Loss Tangent：損耗角6 k0 \1 K' b/ k
7. Negative Artwork
/ X$ P2 ?3 W( F$ ^8 D8. Shield：參考平面
; E8 H; N( K; f! l6 Y7 M二、層疊設(shè)計(jì)的基本原則
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$ `1 f' _. K1 [2 b考慮到信號(hào)質(zhì)量控制因素，PCB層疊設(shè)置的一般原則如下：2 j o# }: i+ ?0 s/ t
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1、元件面相鄰的第二層為地平面，提供器件屏蔽層以及頂層布線提供參考平面。
7 I8 |% ^/ X% w# Y! N0 Z' W5 B2、所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。
; O: F8 h7 I9 C: m6 F, |5 p3、盡量避免兩層信號(hào)層直接相鄰，以減少串?dāng)_。4 @/ M. G( R+ i* C
4、主電源盡可能與其對(duì)應(yīng)地相鄰，構(gòu)成平面電容，降低電源平面阻抗。$ L; V' p1 z* @, E
5、兼顧層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱，利于制版生產(chǎn)時(shí)的翹曲控制。7 Z; k( A/ G8 I% J- a
7 A5 i6 W. r, K5 K' a以上為層疊設(shè)計(jì)的常規(guī)原則，在實(shí)際開展層疊設(shè)計(jì)時(shí)，電路板設(shè)計(jì)師可以通過增加相鄰布線層的間距，縮小對(duì)應(yīng)布線層到參考平面的間距，進(jìn)而控制層間布線串?dāng)_率的前提下，可以使用兩信號(hào)層直接相鄰。對(duì)于比較注重成本的消費(fèi)類產(chǎn)品，可以弱化電源與地平面相鄰降低平面阻抗的方式，從而盡可能減少布線層，降低PCB成本。當(dāng)然，這樣做的代價(jià)是存在信號(hào)質(zhì)量設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的。' |6 [+ N0 S1 V% w
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對(duì)于背板（Backplane或midplane）的層疊設(shè)計(jì)，鑒于常見背板很難做到相鄰走線互相垂直不可避免地出現(xiàn)平行長(zhǎng)距離布線。對(duì)于高速背板，一般層疊原則如下：
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7 D" G% q# h6 a! ]* |1、Top面、Bottom面為完整的地平面，構(gòu)成屏蔽腔體。
- B$ [, H& S* V t$ Y9 x; \& c2、無(wú)相鄰層平行布線，以減少串?dāng)_，或者相鄰布線層間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于參考平面間距。
4 s3 I0 T: h! m- j" `3 L* {$ n3、所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。
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' a( J4 R* ]1 \+ G( }需要說明的是，在具體的PCB層疊設(shè)置時(shí)，要對(duì)以上原則靈活進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)運(yùn)用，根據(jù)實(shí)際單板的需求進(jìn)行合理的分析。 |
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