PCB設(shè)計(jì)過程中電源平面處理應(yīng)該要考慮的基本要素

電源平面的處理，在 PCB 設(shè)計(jì)中占有很重要的地位。在一個(gè)完整的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，通常電源的處理情況能決定此次項(xiàng) 30%-50%的成功率。

本次給大家介紹在 PCB 設(shè)計(jì)過程中電源平面處理應(yīng)該考慮的基本要素。

1、做電源處理時(shí)，首先應(yīng)該考慮的是其載流能力，其中包含 2 個(gè)方面。

a) 電源線寬或銅皮的寬度是否足夠。要考慮電源線寬，首先要了解電源信號(hào)處理所在層的 銅厚是多少，常規(guī)工藝下 PCB 外層（TOP/BOTTOM 層）銅厚是 1OZ（35um），內(nèi)層銅厚會(huì)根據(jù)實(shí)際情況做到 1OZ 或者 0.5OZ。對(duì)于 1OZ 銅厚，在常規(guī)情況下，20mil 能承載 1A 左右電流大??；0.5OZ 銅厚，在常規(guī)情況下，40mil 能承載 1A 左右電流大小。

b) 換層時(shí)孔的大小及數(shù)目是否滿足電源電流通流能力。首先要了解單個(gè)過孔的通流能力， 在常規(guī)情況下，溫升為 10 度，可參考下表。

過孔孔徑與電源通流能力對(duì)照表

從上表可以看出，單個(gè) 10mil 的過孔可承載 1A 的電流大小，所以在做設(shè)計(jì)時(shí)，若電源為 2A 電流，使用 10mil 大小過孔打孔換層時(shí)，至少要打 2 個(gè)過孔以上。一般在做設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)考慮在電源通道上多打幾個(gè)孔，保持一點(diǎn)裕量。

2、其次應(yīng)考慮電源路徑，具體應(yīng)考慮以下 2 個(gè)方面。

a) 電源路徑應(yīng)該盡量短，如果走的過長(zhǎng)，電源的壓降會(huì)比較嚴(yán)重，壓降過大會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目失敗。

b) 電源平面分割要盡量保持規(guī)則，不允許有細(xì)長(zhǎng)條及啞鈴形分割。

c) 電源分割時(shí)，電源與電源平面分割距離盡量保持在 20mil 左右，如果在 BGA 部分區(qū)域， 可局部保持 10mil 距離的分割距離，如果電源平面與平面距離過近，可能會(huì)有短路的風(fēng)險(xiǎn)。

d) 如若在相鄰平面處理電源，要盡量避免銅皮或者走線平行處理。主要是為了減少不同電源之間的干擾，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問題一定要設(shè)法避免，難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。

3、做電源分割時(shí)應(yīng)盡量避免相鄰信號(hào)線跨分割情況，信號(hào)在跨分割處因參考平面不連續(xù)會(huì)有阻抗突變情況產(chǎn)生，會(huì)產(chǎn)生 EMI、串?dāng)_問題，在做高速設(shè)計(jì)時(shí)，跨分割會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量影響很大。

審核編輯 黃昊宇