平衡PCB層疊設計方法

平衡結構避免彎曲

不用奇數層設計PCB的最好的理由是：奇數層電路板容易彎曲。當PCB在多層電路粘合工藝後冷卻時，核結構和敷箔結構冷卻時不同的層壓張力會引起PCB彎曲。隨著電路板厚度的增加，具有兩個不同結構的複合PCB彎曲的風險就越大。消除電路板彎曲的關鍵是採用平衡的層疊。儘管一定程度彎曲的PCB達到規範要求，但後續處理效率將降低，導致成本增加。因為裝配時需要特別的裝置和工藝，元器件放置準確度降低，故將損害質量。

使用偶數層PCB

當設計中出現奇數層PCB時，用以下幾種方法可以達到平衡層疊、降低PCB製作成本、避免PCB線路板彎曲。以下幾種方法按優選級排列。

1．一層訊號層並利用。如果設計PCB的電源層為偶數而訊號層為奇數可採用這種方法。增加的層不增加成本，但卻可以縮短交貨時間、改善PCB質量。

2．增加一附加電源層。如果設計PCB的電源層為奇數而訊號層為偶數可採用這種方法。一個簡單的方法是在不改變其他設定的情況下在層疊中間加一地層。先按奇數層PCB種佈線，再在中間複製地層，標記剩餘的層。這和加厚地層的敷箔的電氣特性一樣。

3．在接近PCB層疊中央新增一空白訊號層。這種方法最小化層疊不平衡性，改善PCB的質量。先按奇數層佈線，再新增一層空白訊號層，標記其餘層。在微波電路和混合介質（介質有不同介電常數）電路種採用。

平衡層疊PCB優點：成本低、不易彎曲、縮短交貨時間、保證質量。

設計中，如何避免串擾

變化的訊號（例如階躍訊號）沿傳輸線由A到B傳播，傳輸線C-D上會產生耦合訊號，變化的訊號一旦結束也就是訊號恢復到穩定的直流電平時，耦合訊號也就不存在了，因此串擾僅發生在訊號跳變的過程當中，並且訊號沿的變化（轉換率）越快，產生的串擾也就越大。

空間中耦合的電磁場可以提取為無數耦合電容和耦合電感的集合，其中由耦合電容產生的串擾訊號在受害網路上可以分成前向串擾和反向串擾Sc，這個兩個訊號極性相同；由耦合電感產生的串擾訊號也分成前向串擾和反向串擾SL，這兩個訊號極性相反。

耦合電感電容產生的前向串擾和反向串擾同時存在，並且大小几乎相等，這樣，在受害網路上的前向串擾訊號由於極性相反，相互抵消，反向串擾極性相同，疊加增強。串擾分析的模式通常包括預設模式，三態模式和最壞情況模式分析。

預設模式類似我們實際對串擾測試的方式，即侵害網路驅動器由翻轉訊號驅動，受害網路驅動器保持初始狀態（高電平或低電平），然後計算串擾值。這種方式對於單向訊號的串擾分析比較有效。三態模式是指侵害網路驅動器由翻轉訊號驅動，受害的網路的三態終端置為高阻狀態，來檢測串擾大小。這種方式對雙向或複雜拓樸網路比較有效。最壞情況分析是指將受害網路的驅動器保持初始狀態，模擬器計算所有預設侵害網路對每一個受害網路的串擾的總和。

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