一文读懂PCB中的平面跨分割技术

在PCB设计过程中，由于平面的分割，可能会导致信号参考平面不连续。对于低低频信号，这个问题可能并不大，但在高频数字系统中，高频信号以参考平面作返回路径，即回流路径，如果参考平面不连续，信号跨分割，就会带来诸多问题，如EMI、串扰等。这种情况下，需要对分割进行缝补，为信号提供较短的回流通路，其常见的处理方式有添加缝补电容和跨线桥接：

A、缝补电容（Stiching Capacitor）。通常在信号跨分割处摆放一个0402或者0603封装的瓷片电容。容值在0.01uF或者是0.1uF。如果空间允许，可以多添加几个这样的电容，同时尽量保证信号线在缝补电容200mil范围内，距离越小越好。而电容两端的网络分别对应信号穿过的参考平面的网络，见上图中电容两端连接的网络。下图所示为用两种颜色高亮两种不同网络：

B、跨线桥接。常见的就是在信号层对跨分割的“信号包地处理”，也可能包的是其他网络的信号线，这个“包地线”要尽量粗。这种处理方式参考下图。

在此补充说明一下跨分割常见的产生方式。

1、在一块单板上，可能有很多的电源要处理，而电源平面的数量有限；综合考量后，只好在电源平面上动刀了。有时可能干净利索、一刀两断，而有时避免不了藕断丝连，可能牺牲的只是不怎么关键的信号，但还是要补救的。如果在PCB中，你做了分割处理，就查一下信号线，不然会有问题发生。

2、上面的状况不易被忽视，但还有一种情况可能会被忽视。例如导孔过于密集，导致平面割断。毕竟导孔也是占空间的，多了就会把下面给占了，造成＂割断量＂。这种情况，就需要自己前期设置好规则，后期细心检查。

时钟、复位、100M以上信号以及一些关键的总线信号不能跨分割，需要至少有一个完整平面，优选GND平面。时钟信号、高速信号和敏感信号禁止跨分割；差分信号必须对地平衡，避免单线跨分割。（尽量垂直跨分割）

所有信号的高频返回途径都直接位于相邻层信号线的正下方。在信号下面设置一个实体层可以显著减少信号完整性和时序问题，这个实体层可以为该信号提供直接回路。当走线与层分割交叉不可避免时，应使用一个0.01uF回路电容。当使用回路电容时，应尽可能靠近信号线与层分割的交叉点布置回路电容。