PCB设计小技巧：电源平面处理

电源平面的处理，在PCB设计中占有很重要的地位。在一个完整的设计项目中，通常电源的处理情况能决定此次项目30%-50%的成功率，本次给大家介绍在PCB设计过程中电源平面处理应该考虑的基本要素。

1、 做电源处理时，首先应该考虑的是其载流能力，其中包含2个方面

(a) 电源线宽或铜皮的宽度是否足够。要考虑电源线宽，首先要了解电源信号处理所在层的铜厚是多少，常规工艺下PCB外层(TOP/BOTTOM层)铜厚是1OZ(35um)，内层铜厚会根据实际情况做到1OZ或者0.5OZ。对于1OZ铜厚，在常规情况下，20mil能承载1A左右电流大小;0.5OZ铜厚，在常规情况下，40mil能承载1A左右电流大小。

(b) 换层时孔的大小及数目是否满足电源电流通流能力。首先要了解单个过孔的通流能力，在常规情况下，温升为10度，可参考下表。

过孔孔径与电源通流能力对照表

 

 

从上表可以看出，单个10mil的过孔可承载1A的电流大小，所以在做设计时，若电源为2A电流，使用10mil大小过孔打孔换层时，至少要打2个过孔以上。一般在做设计时，会考虑在电源通道上多打几个孔，保持一点裕量。

2、 其次应考虑电源路径，具体应考虑以下2个方面

(a) 电源路径应该尽量短，如果走的过长，电源的压降会比较严重，压降过大会导致项目失败。

(b)电源平面分割要尽量保持规则,不允许有细长条及哑铃形分割。

 

 

(c) 电源分割时，电源与电源平面分割距离尽量保持在20mil左右，如果在BGA部分区域，可局部保持10mil距离的分割距离，如果电源平面与平面距离过近，可能会有短路的风险。

(d)如若在相邻平面处理电源，要尽量避免铜皮或者走线平行处理。主要是为了减少不同电源之间的干扰，特别是一些电压相差很大的电源之间，电源平面的重叠问题一定要设法避免，难以避免时可考虑中间隔地层。

 

 

做电源分割时应尽量避免相邻信号线跨分割情况，信号在跨分割(如下图示红色信号线有跨分割现象)处因参考平面不连续会有阻抗突变情况产生，会产生EMI、串扰问题，在做高速设计时，跨分割会对信号质量影响很大。