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PCB设计电源平面处理要点,你都了解吗?

<p>电源平面的处理,在 PCB设计中占有很重要的地位。在一个完整的设计项目中,通常电源的处理情况能决定此次项30%-50%的成功率。</p>

<p>本次给大家介绍在PCB设计过程中电源平面处理应该考虑的基本要素。</p>

<p>1、做电源处理时,首先应该考虑的是其载流能力,其中包含 2 个方面。</p>

<p>a) 电源线宽或铜皮的宽度是否足够。要考虑电源线宽,首先要了解电源信号处理所在层的 铜厚是多少,常规工艺下 PCB 外层(TOP/BOTTOM 层)铜厚是 1OZ(35um),内层铜厚会根据实际情况做到 1OZ 或者 0.5OZ。对于 1OZ 铜厚,在常规情况下,20mil 能承载 1A 左右电流大小;0.5OZ 铜厚,在常规情况下,40mil 能承载 1A 左右电流大小。</p>

<p>b) 换层时孔的大小及数目是否满足电源电流通流能力。首先要了解单个过孔的通流能力, 在常规情况下,温升为 10 度,可参考下表。</p>
<img alt="过孔孔径与电源通流能力对照表" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2753dc21-3348-4d63-8ce1-c341f0d99a25" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9A%E8%BF%87%E5%AD%94%E5%AD%94%E5%BE%84%E4%B8%8E%E7%94%B5%E6%BA%90%E9%80%9A%E6%B5%81%E8%83%BD%E5%8A%9B%E5%AF%B9%E7%85%A7%E8%A1%A8_1.png" />
<p>过孔孔径与电源通流能力对照表</p>

<p>从上表可以看出,单个 10mil 的过孔可承载 1A 的电流大小,所以在做设计时,若电源为 2A 电流,使用 10mil 大小过孔打孔换层时,至少要打 2 个过孔以上。一般在做设计时,会考虑在电源通道上多打几个孔,保持一点裕量。</p>

<p>2、其次应考虑电源路径,具体应考虑以下 2 个方面。</p>

<p>a) 电源路径应该尽量短,如果走的过长,电源的压降会比较严重,压降过大会导致项目失败。</p>

<p>b) 电源平面分割要尽量保持规则,不允许有细长条及哑铃形分割。</p>
<img alt=" 电源平面分割" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="1ee6b9c1-9a4d-479c-b169-393df2d7072a" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2%EF%BC%9A%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%B9%B3%E9%9D%A2%E5%88%86%E5%89%B2%E8%A6%81%E5%B0%BD%E9%87%8F%E4%BF%9D%E6%8C%81%E8%A7%84%E5%88%99%EF%BC%8C%E4%B8%8D%E5%85%81%E8%AE%B8%E6%9C%89%E7%BB%86%E9%95%BF%E6%9D%A1%E5%8F%8A%E5%93%91%E9%93%83%E5%BD%A2%E5%88%86%E5%89%B2.png" />
<p>c) 电源分割时,电源与电源平面分割距离尽量保持在 20mil 左右,如果在 BGA 部分区域, 可局部保持 10mil 距离的分割距离,如果电源平面与平面距离过近,可能会有短路的风险。</p>

<p>d) 如若在相邻平面处理电源,要尽量避免铜皮或者走线平行处理。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。</p>
<img alt="平面处理电源" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="602b7941-c466-407e-a1ff-167a7aa8b4b7" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3%EF%BC%9A%E5%B9%B3%E8%A1%8C%E5%A4%84%E7%90%86.png" />
<p>3、做电源分割时应尽量避免相邻信号线跨分割情况,信号在跨分割(如下图示红色信号线有跨分割现象)处因参考平面不连续会有阻抗突变情况产生,会产生 EMI、串扰问题,在做高速设计时,跨分割会对信号质量影响很大。</p>
<img alt="信号线跨分割情况" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="0785f788-a399-49b0-a133-f11bb6bfc792" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4%EF%BC%9A%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%88%86%E5%89%B2.png" />
<p>&nbsp;</p>

<p>文章转载自:<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&amp;timestamp=1564724290&amp;ver=1765…;凡亿PCB</a></p>