第二层分割为 VCC_3.3V 和 VCC_5V 两个电源区域,如果一个器件上面,既有VCC_3.3V的网络,又有VCC_5V的网络,这个时候要怎么分割
当一个器件同时需要VCC_3.3V和VCC_5V两种电源时,电源层的分割线可以从该器件下方(或旁边)穿过,将器件的一个电源引脚划入3.3V区域,另一个电源引脚划入5V区域。这是完全可行且常规的做法。
🧩 核心原则:以“引脚”为单位,而非以“器件”为单位
在PCB设计中,电源层的分割区域是按电气网络划分的。同一个器件上不同电压的引脚,自然归属于不同的网络(VCC_3.3V和VCC_5V)。因此,你只需要让这些引脚在电源层上对应的位置,分别位于正确的铜皮区域内即可。
分割线(隔离带)可以毫无问题地从器件本体下方穿过,将器件的两排或两侧引脚分隔开。只要确保:
VCC_3.3V引脚所对应的焊盘,其正下方的电源层(Layer 2)区域是VCC_3.3V铜皮。VCC_5V引脚所对应的焊盘,其正下方的电源层(Layer 2)区域是VCC_5V铜皮。两个区域之间的隔离带(无铜区)不会碰到任何错误的焊盘。
🗺️ 典型布局场景与分割方法
场景1:器件的3.3V引脚和5V引脚在物理位置上明显分离(例如芯片左右两侧)
这是最理想的情况。
操作方法:在电源层(Layer 2)绘制
Plane Area时,让分割线从器件中间穿过。左侧区域分配VCC_3.3V,右侧区域分配VCC_5V(或反之)。
场景2:3.3V和5V引脚混杂在器件同一侧(少见,但可能)
有些器件可能将不同电压的电源引脚放在同一边,且交替排列。此时分割线无法直线穿过器件下方,因为同一排引脚会落在不同区域,但间距过近会导致某些引脚落在隔离带上。
解决方法:
放弃电源层供电:不在电源层为该器件提供这两种电源,而是在顶层(或底层)用局部敷铜或宽走线分别连接3.3V和5V引脚。电源层仍然保持整块分割,但器件区域挖空(避开电源层),或者让电源层在该器件下方留出空白。
使用“电源孤岛”:在器件正下方的电源层上,分别创建两个非常小的
Plane Area子区域,各自连接到一个电源引脚,然后用过孔从顶层引入对应的电压。但这样操作较复杂,通常不如方法1简单。
🛠️ PADS中的具体操作步骤(以场景1为例)
假设你的器件位于坐标 (X0, Y0),左侧是3.3V引脚,右侧是5V引脚。
规划分割线:在第二层(Layer 2)上,计划从器件中心垂直画一条分割线,左右分别归属不同网络。
绘制
Plane Area:先绘制
VCC_3.3V区域:用平面区域工具画一个多边形,其边界经过分割线左侧,将左侧所有3.3V焊盘包含进去。再绘制
VCC_5V区域:绘制另一个多边形,其边界从分割线右侧开始,包含右侧所有5V焊盘。两个区域在分割线处自然留出隔离带(软件会根据安全间距规则自动计算隔离带宽度)。
添加过孔:器件的3.3V和5V引脚在顶层通常需要打过孔到第二层,以便连接到对应的铺铜区域。确保过孔位置落在正确的区域内。
灌注并检查:
执行覆铜管理器
灌注。运行DRC,确认没有间距违规,尤其检查分割线附近的过孔是否与相邻区域的铜皮距离足够。
⚠️ 注意事项
隔离带宽度要足够:确保电源层上3.3V和5V区域之间的空隙 > 安全间距(例如0.2mm)。如果器件引脚距离很近,可能导致隔离带过窄,DRC报错。此时应适当增加两个区域之间的距离(例如将分割线偏向一侧),或考虑在顶层处理其中一个电源。
地平面完整性:第三层(GND平面)是完整的,不受电源层分割影响。该器件的地引脚仍应直接打过孔到第三层GND,不需要特殊处理。
高速信号回流:如果器件还有高速信号引脚,它们的回流路径会通过最近的地平面(第三层),不受电源层分割影响,问题不大。
✅ 总结
可以分割:器件同时拥有3.3V和5V电源引脚,完全可以通过电源层分割来分别供电。
关键做法:分割线从器件下方穿过,将不同电压的引脚划入不同区域。
如果引脚混杂在同一侧:建议放弃电源层供电,改用顶层局部铺铜分别连接两个电源,或者对器件下方的电源层局部掏空。
最后验证:运行DRC,检查电源层与器件焊盘的间距、过孔是否落在正确区域。
