1 前言
一般单层板不会轻易地使用地平面,因为单层板的布线面积有限。就算配电线都没有更多的空间,更别说较完整的地平面。所以单层板更需要在布局上面花费心思,一些简单的布局就可以产生相对比较好的效果。所以尽管单层板PCB花费比较少,但是要求更多的EMI预防措施,这是因为在所有的情况下,环路尺寸肯定会比多层板大的多。像去耦电容环路、VCC与地线分离、信号线与地线环路等。
现在单层板很少成为设计PCB的首选,正是因为现在电路的集成度越来越高、信号上升速率越来越快、对信号完整性要求越来越高,在这样的背景下,PCB的设计要求越来越高,单层板已经很难满足这些设计要求了。但是在现实中,还是会见到一些单层板。下面是一些布线建议供参考。
2 建议一
配电环路平行布置或者构成栅格模式类型;
如图不同类型的布线方式对比(A为较差,B为较好,C为很好)
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可以看到,A中电源和返回路径分得太开,会伴随大的电感,还会产生很大的配电辐射环路。B中VCC和0V平行布置,一定程度上减小了配电辐射环路,不过信号线到地环路仍然很大。C中布线方式是构成栅格类型,即减小了配电环路,也减少了信号到0V的环路。
3 建议二
尽可能延展电源和地回路走线成为较大的面积;
如图对比:
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A和B板不管是信号线、配电线还是0V线,都非常地细长。这些线将产生非常大的自感。而且整个电流环路面积很大。
C板将细长的走线改成铜平面,这样可以很大程度上减小自感,得到较低的阻抗。电源线和信号线都有更好的机会靠近铜片地。辐射环路尺寸和配电噪声都会进一步减小。
4 建议三
对于铜皮填充的注意事项:
有些观点会认为,铜填充区域形成的铜皮是无用的,甚至还会起反作用。这样的观点可能是以下几个原因:

  • 没有将一些铜皮与地网络相连。这就造成了浮地的铜皮,这样当然就会更糟糕,因为会加重容性串扰和辐射。
  • 有些铜皮单点接地,电流路径和阻抗的原因有可能会造成铜皮里面没有电流流过,这样也就达不到减小电感的作用。
  • 铜皮没有在一些高速或敏感的走线旁边,因此电流路径在其他地方,也就没有太大作用。所以,块状填充必须在每个可能的地方与地相连,特别是信号线在附件或者上面的地方。
5 小结
在器件级别的设计上,设计者基本没有降低EMI的选择,而PCB是一个广阔的设计空间。在大多数EMC的案例中都会得到一个结论:PCB板的深入设计将会给测试、整改、再测试节省不可估量的成本。而回流路径面积和回路阻抗的控制是PCB设计的重中之重。

来源:韬略科技EMC