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影响阻抗PCB多层线路板叠加的因素是什么
发布时间:2023-10-23 | 信息来源:遇见电路(深圳)有限公司PCB层可以从电气或机械贡献的角度进行分析。电路板是电路的物理实现和结构,为zui佳性能提供必要的参数。值得注意的是,这些性能特征必须在制造过程和最终产品中考虑到电路板。电路板层的设计决策从堆叠开始,这是其结构的视觉表示。为了达到指定的参数(介电常数、损耗正切线、导体宽度和间距等),设计人员必须咨询制造和供应商提供的信息,以确定材料和层排列的zui佳选择。
阻抗影响多层叠加,理解阻抗在返回路径中的作用是很重要的。阻抗作为频率的函数可以简化为
Z(ω) = R + jωL(当1jωC << jωL)
在频率响应方面,电容电抗在直流时最大,而电阻在低频时占主导地位。然而,在高频下,电感成为阻抗的驱动元件。这在不同频率下的电流返回路径中最为明显:在低频情况下,电流只是沿着最短的直线到地(例如,穿过u形线的两端),而在高频情况下,电流路径在其持续时间内直接沿着走线的下方。这两种情况的区别在于在走线和下一个最近的导体层之间发生的电容耦合。在低频率下,这种电容耦合不存在,阻抗只是遵循平面上的最短路径。然而,在高频率下,通过这个临时电容器找到了最低阻抗的路径。
不同的层设计为不同的连接
了解电路板的机械和电气功能后,所需层的类型将主要受到电路板特定设计考虑的影响。导电层根据其一般用途分为三种风格:
信号:信号层连接设计的节点。根据鼠窝的密度和堆叠的层数,信号层通常会占堆叠导体层的一半。信号层必须小心避免在自己的平面内和与另一个信号平面的交叉耦合-这可以通过在连续信号平面上的交叉舱口方法来实现。设计人员可以为其中一个平面层选择任意轴,并在下一层上交替,以尽量减少在连续层之间平行运行的走线之间的耦合。
平面:平面层提供网络连接,多个节点分布在整个设计中,通常是电源和接地。它的功能与信号层没有太大区别,但实现连接的方式却大不相同。由于各种原因,平面层通常使用大型铜特征来跨越大部分(如果不是全部)层。由于这些层与电源和地有关,它们需要足够大以避免电荷瓶颈,这可能会影响性能并导致设计中的热点。
增加的表面积也可以作为电源组件的散热器,允许热量从板的表面传播,并促进其通过表面辐射和传导到环境中。最后,这些层提供机械支撑以防止翘曲-当板材料在层压过程中加热时,层之间不均匀的CTE值会导致整个板的不同膨胀率。添加额外的铜有助于平衡层的“均匀性”,从而实现均匀的膨胀。
混合:层可以作为信号层和平面层的融合存在,但必须采取预防措施以避免不良的EMI性能。路由必须避免在参考平面(在分组附近节点的功率平面中常见)中跨越分裂,从而导致迂回的返回路径和广泛的EMI。混合层通常是由于电路板的特殊需要而产生的,要求它在平面和信号之间转换其房地产。大多数堆栈应该集中在镜像堆栈上,通过平面提供恒定和封闭的地面返回路径,以防止意外耦合。在这个框架内,小心地使用混合信号平面来满足电路板路由的要求,而不会影响信号的完整性。
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