还在乱用 PCB 正负片层?看完这篇再动手

还在乱用 PCB 正负片层?看完这篇再动手

在 PCB 设计的复杂世界里,每一个细微的决策都可能影响到电路性能与产品可靠性。其中,正负片层的选择与应用,堪称电路板设计的 “基石” 决策。从保障信号完整性到优化电源分配,从简化设计流程到提升电磁兼容性,正负片层的设计逻辑与应用策略,始终贯穿于 PCB 设计的全生命周期。下面本文将深入剖析 PCB 正负片层的核心概念、应用场景、设置方法与设计要点,助力设计者在实际设计中进行科学合理的选择。

SUMMER正负片层的核心定义

PCB 正负片层是电路板设计中两种关键的铜箔处理方式,二者本质区别在于铜箔保留与清除的逻辑方向。正片层也叫信号层,默认无铜箔覆盖,需通过走线、铺铜等操作明确导电区域,设计时布线、焊盘等为保留铜箔处,其余绝缘,这种直观的设计逻辑,适合信号路径复杂的顶层、底层及中间信号层。负片层即内电层,默认全局铺铜,通过绘制线条形成闭合区域分割铜皮,专为电源层、地平面等大面积均匀铺铜需求设计,能大幅提升设计效率。

SUMMER正负片层的应用场景与设计决策

(1)正片层的适用场景:信号层是 PCB 设计核心,正片设计能直观呈现电气连接,为信号完整性分析提供可视化支持。尤其在高速信号电路设计中,可精准把控传输线参数,满足阻抗匹配要求,保障信号传输质量。

(2)负片层的适用场景:电源层和地层需大面积铺铜,负片层默认铺铜特性,通过线条分割即可区分不同电源或接地网络。在多层板电源规划时,用负片层设计可快速划分电源区域,提升设计效率。

SUMMER嘉立创 EDA 中内电层的设置方法及分割

(1)内电层的设置:嘉立创EDA通过图层管理器设置实现正负片层配置,具体操作如下:添加铜箔层并定义属性,点击顶部菜单栏“工具”>“图层管理器”> “添加铜箔层”。新增的铜箔层可选择为“信号层”(正片)或“内电层”(负片)。但需要注意的是:内电层仅用于电源或者地平面,信号层用于常规布线,两者不可混用。

(2)内电层铜皮的划分方法:在内电层使用“放置>折线”工具绘制分割线,线条路径为无铜区域,且折线绘制必须为封闭区域,分割完成后点击“重建内电层”,系统将根据分割线闭合区域自动生成独立铜皮区块。选中铜皮区块,在右侧属性面板分配对应网络即可。

(3)设置不同的内电层规则:电源层相较于地平面要遵循20H原则,做内缩,地平面通常具有良好的屏蔽性能,可以对电磁干扰起到一定的隔离作用,使得电源层产生的电磁干扰更好地被地平面所屏蔽,同时也能减少外部电磁干扰对电源层的影响,从而提高整个 PCB 电路的电磁兼容性,并将创建的内电层规则应用到对应的内电层网络。

SUMMER设计要点与经验总结

01信号交互频繁的层优先用正片,电源/地平面优先用负片。多层板中,内层建议混合使用正负片层,兼顾信号完整性与电源载流能力。

02负片层折线必须闭合,否则可能导致铜皮分割失败。修改分割方案后需手动重建内电层,确保铜皮更新同步。负片层简化电源设计,但不方便修改尖角铜皮,且内电层无法走线。正片层局部铺铜灵活,但需注意设置铜皮与线路的间距规则以及铺铜优先级。

总结

PCB 正负片层在概念、设计方式和使用场景上都存在明显的区别。正片层适用于信号层,以其直观性和灵活性满足复杂信号走线的需求;负片层则在电源层和地层的设计中展现出优势,通过默认铺铜和简单的铜皮分割提高设计效率。希望通过本文的介绍,大家对 PCB 正负片层有了更深入的理解,在今后的 PCB 设计中能够根据实际需求,准确、灵活地运用正负片层,提升设计质量和效率。

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