• 正文
  • 相关推荐
申请入驻 产业图谱

多层板设计中,为什么电源平面要内缩?一文搞懂“20H”原则!

06/23 19:51
4598
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

在多层PCB设计中,常有人提出一个问题:

“为什么电源平面要比地平面内缩?是不是浪费了布线空间?”

其实,这是一个与电磁兼容(EMC)密切相关的设计细节。今天,我们就来深入聊聊这个问题的核心逻辑——“20H”原则

 

什么是“20H原则”?

在高速信号和电流通过PCB时,会产生变化的电场和磁场。尤其在电源层和地层边缘,如果叠层尺寸一致,会产生明显的边缘辐射,形成EMI(电磁干扰)源

图1,内容为电源层与地层对齐时的电磁辐射示意图。

 

电源内缩真的有用吗?

来看下“20H”原理图

图2,展示电源层未内缩与内缩时的电磁场变化对比。

如图所示,如果电源层与GND层对齐,电磁场会向外扩散,造成EMI辐射。而将电源层向内缩进,可以把电场限制在GND区域内,减少外泄。

 

什么是“20H”距离?

“20H”并不是某个固定数值,而是一个相对距离

“H” 是电源层与GND层之间的介质厚度

“20H” 就是这个厚度的20倍

图3展示电源层内缩20H后,电场限制情况,大部分场能被地层“屏蔽”。

研究表明:

内缩 20H,可抑制约 70% 的电磁辐射

内缩 100H,可抑制约 98% 的辐射

也就是说,内缩越多,EMI越小,但也会影响布线空间!

 

那为什么不人人都用“100H”?

虽然100H听起来很好,但现实是:

多数PCB的叠层布局和尺寸限制

不支持过多内缩(会影响布线、过孔、可靠性)

工程上大多选择折中处理:内缩 1mm 或略大于20H

图4,展示实际板子中常见的1mm内缩处理效果。

 

“20H”原则的适用前提

并非所有多层板都适合“20H”,必须满足以下条件:

1️⃣ 电源平面需在PCB内部
2️⃣ 上下相邻层均为0V(地)平面
3️⃣ 上下GND层需比电源层多出20H距离
4️⃣ PCB层数最好在 8层及以上

 

结语

电源内缩并不是为了美观或规范,而是从EMC性能优化出发的重要手段。

“20H原则”,是高速PCB设计师的隐形利器!

建议在设计初期就考虑好叠层结构,尽可能将EMI控制在板内,为产品过EMC认证打下基础。

 

声明:
本文凡亿教育原创文章,转载请注明来源!

相关推荐

登录即可解锁
  • 海量技术文章
  • 设计资源下载
  • 产业链客户资源
  • 写文章/发需求
立即登录