多层板的设计

只看该作者 · 2013-10-17 09:37

本帖最后由 powersqb 于 2013-10-17 09:45 编辑

小弟首次设计一块DSP+FPGA的多层板，主频150MHz，应用场合电磁环境恶劣。现在是用4层还是6层不确定，由于没有多层板设计的经验，现有些许问题望各位赐教：
1、如果用4层板或者6层板，信号层和电源、地层该如何分布才比较合理呢？目前可以肯定的是顶层和底层是信号层，且顶层是主要的信号层。
2、在电路中有大量的芯片，因此会大量的去耦、旁路电容。那么在多层板设计中，假如说主要的芯片都放在顶层，可不可以将那些去耦、旁路电容大部分放在底层呢？

之前一直用的是四层板，如下图分布，但在高电压（900V）环境下就出问题。

只看该作者 · 2013-10-17 14:41

不懂，帮你顶一下！

只看该作者 · 2013-10-17 15:34

首先回答你的两个问题：
1：顶层是主要的信号层，按你图示理解，而你的叠层分配为top-gnd-power-bottom。这的叠层分配就不好。主要信号层，参考完整地层会可靠很多。
2：滤波电容放背面
按理论来说，电容提供一个回路，要使电源回路最短。按经验来说，放在芯片电源地管脚越近越好。当然是，放在芯片背面比放在正面好。

用DSP与FPGA，电磁环境恶劣，不知是否是铁路系统的项目。
一般在电磁环境恶劣的情况，较简单的板子（没有什么易受干扰的信号）可以用四层，有点关键信号就特殊处理，基本问题不大。像你这板子上应该是用了sdram之类的比较多数据处理之类，基本上是表层不走太长的线，特别是关键信号，出芯片就走内层。所以基本上是6层起步了。

当然也可能不是多少层的问题，其它一些问题引起的。

只看该作者 · 2013-10-18 23:18

只看该作者 · 2013-10-28 19:53

首先回答你的两个问题：
1：顶层是主要的信号层，按你图示理解，而你的叠层分配为top-gnd-power-bottom。这的叠层分配就不好。主要信号层，参考完整地层会可靠很多。
2：滤波电容放背面
按理论来说，电容提供一个回路，要使电源回路最短。按经验来说，放在芯片电源地管脚越近越好。当然是，放在芯片背面比放在正面好。

只看该作者 · 2013-10-29 11:20

学习中、、、

只看该作者 · 2013-10-31 16:55

新手来看看

只看该作者 · 2013-10-31 17:26

900V的环境，不能按常规走线来设计了.

只看该作者 · 2013-10-31 19:35

只看该作者 · 2013-11-2 10:17

本帖最后由 powersqb 于 2013-11-2 10:20 编辑

对于这种中高压环境应该如何走线呢？

只看该作者 · 2013-11-2 10:21

joshcky 发表于 2013-10-31 17:26
900V的环境，不能按常规走线来设计了.

能否详细赐教？

只看该作者 · 2013-11-2 10:43

对于叠构的设计的确要有两个规则：
1. 每个走线层都一定要有一个邻近的参考层(电源或地层);
2. 邻近的主电源层和地层要保持最小间距,以便提供较大的耦合电容;
叠构设为6层，可选如下层面：TOP-GND-IN1-VCC-GND1-BOT，好处在：
A:这种叠层方案可得到较好的信号完整性,增强EMI的性能。
B:信号层与接地层相邻，电源层和接地层配对，每个走线层的阻抗都可较好控制.
C:两个GND层都是能良好的吸收磁力线。
D:在VCC、GND完整的情况下能为每个信号层都提供较好的回流路径.
呵呵，仅供参考

只看该作者 · 2013-11-11 21:57

cqjoan 发表于 2013-11-2 10:43
对于叠构的设计的确要有两个规则：
1. 每个走线层都一定要有一个邻近的参考层(电源或地层);
2. 邻近的主电 ...

这种层叠应该说是很理想的了。但如果电源和地的电流很大，放在板层中间散热问题突出吗？

只看该作者 · 2013-11-13 11:38

都是些高手啊

只看该作者 · 2013-11-15 11:47

抱着学习的态度来看看

只看该作者 · 2013-11-20 08:22

总的原则应该就是使信号的传输路径尽量的短，所以每一个信号最好有完整的参考平面。有人说信号参考平面既可以是地层，也可以是电源层，我总想不通为什么电源层也可以当参考平面，电流不都是通过信号线返回地平面的吗，跟电源层有什么关系？

多层板的设计

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