电路设计中,PCB画4层板与画双面板相比,能对电路板的电磁兼容性起到本质的改善。


PCB画4层板的好处

一般的画法是在四层板中用中间的两层专门做电源层和地线层,这样做的好处是使电源线和地线的电感大大减小,从而能大幅度降低了电源线和地线上的噪声电压。此外,电源层与地线层之间的分布电容为电源提供了非常好的高频解耦作用,也能减小电源线上的噪声电压。

还有一个好处是减小了所有高频信号电流的环路面积,众所周知,高频电流总是选择环路面积最小的路径流动,因此在四层板上实际的高频电流总是在信号线正下方的地线面上流动,这样就等于形成了最小的信号环路面积。而对于低频信号,虽然它总是选择电阻最小的路径返回信号源,但是它的差模辐射效率很低,构不成干扰,可以忽略不计。

PCB画4层板的错误画法

有些设计人员可能考虑到屏蔽干扰的因素,想把电源层和地线层用作最外层,希望能达到屏蔽效果,但这样画法很有弊端。

最明显的不利情况是,这样的画法看不到元器件信号走线,不方便分析电路问题。并且,由于外层是电源层和地线层,那么里面两层肯定是元器件信号走线层,这两层信号走线必须要垂直,不能走平行线,否则,由于线与线距离很靠近,会发生严重的信号串扰问题,因此会给布线造成困难。

由于元器件信号走线层在4层板的中间,在画走线或者安装元器件时时,难免会有很多接地端打孔到地线层,这样对完整地线表面的破坏是明显的,会影响地线阻抗,进而对电路板的电磁特性产生不利影响。

PCB画4层板的注意事项

综述,如果在画PCB4层板或者多层板时,要注意电源层和地线层紧相邻,利用两层铜箔之间的杂散电容获得较好的电源高频解耦效果,就是产生滤波电容一样的效果。另外,每个元器件信号走线层都应该与一层电源层或者地线层相邻,这样可以使得信号环路面积最小。特别要注意的是,高速时钟信号线要紧挨着地线层