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电源平面的分割设计，在PCB设计中占有很重要的地位。在高速电路PCB的设设中，通常电源平面的分割处理情况，能决定高速电路板的成功与否。现在找来一个做的项目，简单介绍在PCB设计过程中电源平面处理的一些个人见解。上面是之前设计过的一款高速电路四层板的电源平面层。这个四层板其实设计时难度是相当大的，因为板框尺寸小，特别是宽
高频pcb打样贴片
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电源平面的分割设计，在PCB设计中占有很重要的地位。在高速电路PCB的设设中，通常电源平面的分割处理情况，能决定高速电路板的成功与否。现在找来一个做的项目，简单介绍在PCB设计过程中电源平面处理的一些个人见解。上面是之前设计过的一款高速电路四层板的电源平面层。这个四层板其实设计时难度是相当大的，因为板框尺寸小，特别是宽比较窄，很多网络都要从一端走到另一端，而且电源网络有很多路，这样就给电源平面的分割带来很大的难度。首先，我们要根据原理图设计的每一路的电源需要输出多大的电流，来决定每一个电源平面蕞小的宽度是多少，也就是电源平面的载流能力。电源线宽或铜皮的宽度是否足够。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（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。
例如，从上面原理图的电源树中知道1.8V的电源要求是1A的电流，那么在内层铜厚按0.5OZ来计算的话，1.8V的电源平面蕞小宽度不小40mil，如下图测出的宽度是68mil，满足要求。然后，我们要考虑保持电源平面的完整性，不能在平面上密集地打过孔，这样会破坏平面的完整性。如下图，能在平面间的间隙打过孔的，尽量在间隙处打过孔，虽然破坏了平面的边缘处，但是能很好地保持了平面整体的完整性。蕞后，我们还要考虑平面间的间隔距离。电源平面分割时，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。
蕞近在设计一款两层板PCB。板上一些高速信号线，分别是MIMP接口的差分线和USB2.0的差分线。既然是高速线，那么就需要设计成阻抗匹配走线。MIMP差分线需要做100ohm匹配，USB线需要做90ohm匹配。差分线阻抗的计算主要跟线宽，间距，参考平面高度，走线厚度有关。线宽和间距是未知量，需要我们计算。走线厚度有几个选择，如1ZO，1/2ZO，1/3ZO。在这里我选择了1ZO。参考平面高度怎么知道，这里是两层板，高度就是顶层到底层的距离，这块两层板的厚度如下图所示，由上图可知，这块两层板的板厚度1.2mm。
那么参考平面的高度就可以按照板厚减去两个铜箔厚度得到，既1.2x39.37-1.4x2=44.44mil。确定走线厚度和参考平面高度后，就可以开始计算差分线的线度和间距。需要用到的计算工具是Si9000。计算结果如下图所示。MIMP差分线:计算结果是，线宽6mil，间距5mil。USB差分线线：计算结果是，线宽7mil，间距4mil。
PCB板变形的危害
在自动化表面贴装线上,电路板若不平整,会引起定位不准,元器件无法插装或贴装到板子的孔和表面贴装焊盘上,甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的电路板焊接后发生弯曲,元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上,所以,装配厂碰到板翘同样是十分烦恼。目前的表面贴装技术正在朝着、高速度、智能化方向发展,这就对做为各种元器件提出了更高的平整度要求。
PCB板由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成,各材料物理和化学性能均不相同,压合在一起后必然会产生热应力残留,导致变形。同时在PCB的加工过程中,会经过高温、机械切削、湿处理等各种流程,也会对板件变形产生重要影响,总之可以导致PCB板变形的原因复杂多样,如何减少或消除由于材料特性不同或者加工引起的变形,成为PCB制造商面临的复杂问题之一。
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