为什么我们需要在电源层和地平面层埋电容？

电源层只有两个不同层次的电压，一般为3或5伏电压，地面层的返回路径电压是0。当你考虑电压的时候，请记住，它必须是一个循环 – 你用来驱动芯片所输出的店里必须返回，以完成该路径。

那么，为什么要担心在电源层和地平面层之间使用电容呢？由于层面上都是电噪声信号的干扰。我们可以用一个电容器来吸收和填补电气变化从而摆脱这种噪音。

我们每次迅速打开或关闭电压的时候，在一个芯片或功率晶体管中，我们会得到反射和噪声。迅速爬升的电压驱动信号变成一个低阻抗信号，这导致了再电源线中的第一个波澜，然后随着一个跳跃的电压返回，导致了一个尖峰。这种噪声嵌入在了电源层和地层。

电容，你应该记得之前的PCB101，作用就像一个小电池。电容在电压爬升时候吸收，然后在压降的时候吧储存的点时发出来。由于电容器像电池一样，它只能吸收这么多，这么快，并且这两个是冲突的。电容值越小，它吸收电压的速度越快，比如小电池充电快，但是较小的电容电压低，所以完全充满的时候吸收的也不多。

该电容器的存储潜力用法拉来表示。皮法（pF）是10的-12次方法拉，而毫微（NF）为10的-9次方法拉和微法（MF）的是10的-6次方法拉。

所有这些都涉及到面上的电源尖峰脉冲频率。比如（高频）在电源层内小脉冲，能被小电容更好得吸收，范围大概在200-1000 pF。较大，低频震动或者大芯片的spike峰值，可能需要更大的比如0.1至1 nF的电容。特大，很低频的脉冲震动，比如在电源线中的波动，需要100 mF及其规模较大的电容器。如果我们试图降低芯片的开关噪声，我们需要速度更快，所以要更小的尺寸比如0.001至0.01 nF的电容。

将这些小家伙放置在每一个我们需要吸收噪音的芯片边上。意味着要在电路板上安装数百或数千个这些离散的小帽子电容器。这些电容需要花钱在安装和装配方面，而且质量很难保证，还浪费了宝贵的PCB空间。

我们在电源/地平面上嵌入电容可以有一些选择，每个都有它的几个优点和缺点。首先，加成薄膜电容，可成像及蚀刻，最常用的是FaradFlex MC25ST，3M和杜邦的HK- 04。第二个是树脂涂层的铜，如RTFoil或翻转双处理的foil拨片。电容薄膜用于电源平面有一个非常高的DK，使得电容的系统更高更好。请记住，Dk是表示两条平行的铜导体被电解质额定电压分开好坏的表征。这些薄膜相对于典型的FR - 4的在额外损耗上具有优势。耗散系数（DF）告诉我们存储的电流失的速度。高损耗（高df）的FR - 4不是一个好的电容，因为它流失得太快，因为成了一个吸收器而不像是一个电池，我们称此类为一个缓冲型电容器。

用于创建电源和地层之间电容最常用的方法是在铜层之间使用一个非常薄的FR - 4层。我们通过在两个平行导体之间放入一个电介质（绝缘体）从而获得一个电容，而这正是我们通常在电源/地平面核心所做的。为了使电容高到足以有效地去除spikes和pulses，我们必须将电容增加到典型5milFR - 4核心。

为了增加电容，我们有三种选择：我们可以改变的层和pad的面积。我们可以增加DK，这些是由层压板和半固化片决定的（印刷电路板的Dk从2.2到20,FR-4 Dk为4.2）。最后，我们可以降低两个平行铜平面之间的间距。 

最简单的解决办法是降低电源和地铜层之间的间距，同时保持可靠性和电压等级。在两个铜导体核心之间需要一个2mil的FR – 4，这将获得每平方英寸50 pF的电容。

这些年已经有许多有关这一技术的专利，大部分已经过期。目前有不少卖2mil厚型FR – 4核心，其dendrites朝外提高电压等级。核心是dry-filmed，曝光，固化，蚀刻，放置在电源层/地平面之间，然后形成一个普通的多层层压。埋电容在层面之间是摊开的，这是非常有效得从源头削减spikes。

当电容离开芯片电源引脚越远的话，它在抑制尖峰或噪音方面的效果就越小。埋电容芯是一种简单，低成本，有效的解决电源平面的噪声尖峰问题的方案。

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