PCB之四層PCB核心板設計實例分享
多層PCB板設計中往往要對內電層中的電源層進行平面分割。以本次設計為例,在LPC3250的引腳中有三種電源DP3V3、DP1v2、DP1V2PLL,由于BGA封裝的特殊性,將這三種電源引腳全部引出連接相應的電源基本上是不可能的,因此我們需要對電源內電層進行分割來為每一種電源供電。
除了電源平面分割之外,一些設計中還需要涉及內電層地層的平面分割。大三的時候曾經畫過一款四層的小四旋翼飛行器的電路板。在那次設計中,將電池的供電電路所在的地稱為模擬地,主控STM32所在的地稱為數字地一號,當時為了保證六軸陀螺儀加速度計能夠盡量避免外界干擾,便單獨為其劃分了數字地二號。小四軸的電路板面積較小,因此地層分割選擇在內電層進行。
首先進入內電層中的電源層。在處理電源層之前通常要先分析一下電源層的供電流向。由設計圖可以直觀發現,核心PCB板的3.3V電壓是由底板提供的,由排針引入。而在布局中為了進行電源濾波將一個濾波電容放在了排針附近,這個時候使用鋪銅挖空操作,將排針處的內電層挖掉,這樣內電層的電壓就是3.3V經過濾波電容的電壓,而不是直接從排針處引入的電壓。
實際效果如上圖所示。
隨后在DP3V3的大電源層中劃分出小的區域,分別作為DP1V2與DP1V2PLL的電源層。首先高亮出DP1V2的過孔網絡,使用劃線快捷鍵P+L對其進行區域劃分。區域劃分后雙擊畫出來的封閉區域,為其設置網絡為DP1V2。如果希望直觀觀察的話,可以為網絡設置單獨的顏色,方便觀察。
如上圖所示,DP1V2的全部引腳已經包含入內電層的DP1V2銅皮。
同理,將DP1V2PLL的內電層銅皮也劃分出來。
由于電源引腳之間排列是不規則的,因此需要對銅皮進行不斷調整使每個電源接口都連接在自己電氣網絡線路板所在的銅皮上,最終效果如上圖所示。
上圖修正了之前的一個錯誤。修正之后將反饋導線接到濾波之后的電源輸出端,這樣反饋信號將更穩定。
上圖所示的載流過孔出現了明顯的問題,由于過孔之間的距離過近,導致十字連接之間出現了重疊,進一步導致了平面完整性被割裂,因此這里需要再適當調整一下載流過孔的間距。
如上圖所示,適當調整載流過孔之間的間距后,有效避免平面完整性被破壞。
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