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多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因

發(fā)布時(shí)間 :2022-12-21 17:31 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)部
在多層PCB設(shè)計(jì)中會(huì)對(duì)GND層和電源層會(huì)進(jìn)行一定程度的內(nèi)縮設(shè)計(jì),為什么要內(nèi)縮呢?接下來深圳PCB設(shè)計(jì)公司為大家介紹下多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因。
 
多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因
 
多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因
需要搞清楚這個(gè)問題,我們需要來先了解一個(gè)知識(shí)點(diǎn),那就是“20H”原則:
 
20H原則主要是為了減小電路板電磁輻射問題提出來的,在電路板上如果存在高速電流,就存在與之相關(guān)的磁場(chǎng),在各個(gè)層的邊緣,電磁場(chǎng)的輻射方式如下圖所示:
 
多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因
 
可以看到在我們地層和電源層上下平面大小一致的時(shí)候由于電源層和地層之間的電場(chǎng)是變化的,在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾,那一般這個(gè)解決方法是將電源層內(nèi)縮一定的距離,這樣就可以使電場(chǎng)只在地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo),從而達(dá)到抑制邊緣輻射效應(yīng),提高電磁兼容性(EMC)。
 
那么我們一般要內(nèi)縮多少距離呢,我們內(nèi)縮的距離就是我們之前說的“20H”的距離,這個(gè)H指的是電源層與地層之間的介質(zhì)厚度,“20H規(guī)則”的采用是指要確保電源平面的邊緣要比0V平面邊緣至少縮入相當(dāng)于兩個(gè)平面間層距的20倍。
 
多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因
 
如上圖所示就是內(nèi)縮后的電源平面與地平面,我們可以看到現(xiàn)在的電磁場(chǎng)大部分不會(huì)向外輻射出去了,這樣就減小了對(duì)外EMI輻射,但是我們?yōu)槭裁磿?huì)說大部分不會(huì)向外輻射出去了呢?因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)電源相對(duì)于地層的邊緣縮進(jìn)20H,那么電磁場(chǎng)的密度可以減小約70%,并不是說可以減小到0,那如果我們需要將更多的電場(chǎng)限制在內(nèi)則可以內(nèi)縮“100H”,一般來說,內(nèi)縮100H可以將98%的電場(chǎng)限制在內(nèi),所以這就是為什么我們的板子需要內(nèi)縮的一個(gè)原因。

 
多層PCB設(shè)計(jì)GND層和電源層進(jìn)行內(nèi)縮設(shè)計(jì)的原因
但是由于疊層的設(shè)計(jì),在通常的一些PCB板上,嚴(yán)格滿足20H的話,無法進(jìn)行PCB布線了,所以一般的處理方式是電源GND 相對(duì)GND 內(nèi)縮1MM,這樣我們板子的性能也得到一定的保障。
 
我們也需要注意一下,我們的20H原則是在一定的前提下才可以有明顯的效果。
1、電源平面要處在PCB內(nèi)部,并且與他相鄰的上下兩個(gè)層都為0V平面,這兩個(gè)0V平面向外延伸的距離至少要相當(dāng)于他們各自與電源平面間層距的20倍。
2、PCB的總層數(shù)要大于或等于8層。
 
深圳宏力捷電子PCB設(shè)計(jì)能力
最高信號(hào)設(shè)計(jì)速率:10Gbps CML差分信號(hào);
最高PCB設(shè)計(jì)層數(shù):40層;
最小線寬:2.4mil;
最小線間距:2.4mil;
最小BGA PIN 間距:0.4mm;
最小機(jī)械孔直徑:6mil;
最小激光鉆孔直徑:4mil;
最大PIN數(shù)目:;63000+
最大元件數(shù)目:3600;
最多BGA數(shù)目:48+。
 
深圳宏力捷電子是一家專業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板設(shè)計(jì)(layout布線設(shè)計(jì))的PCB設(shè)計(jì)公司,主要承接多層、高密度的PCB設(shè)計(jì)畫板及電路板設(shè)計(jì)打樣業(yè)務(wù)。擁有平均超過10年工作經(jīng)驗(yàn)的PCB設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),能熟練運(yùn)用市場(chǎng)主流PCB設(shè)計(jì)軟件,專業(yè)高效溝通保證PCB設(shè)計(jì)進(jìn)度,助您早一步搶占市場(chǎng)先機(jī)!


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