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(lái)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
需要搞清楚這個(gè)問(wèn)題，我們需要來(lái)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(wèn)題提出來(lái)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：
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(shuō)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。
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(shuō)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(shuō)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(lái)說(shuō)，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。
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(wú)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。
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