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搞定多层pcb线路板设计的6个技巧

作者:admin  浏览:2145  时间:2022-05-11 06:52:05

  PCB从结构上可分为单面板、双面板和多层pcb线路板。其中,多层板是指两层以上的印制板,它是由几层绝缘基板上的连接导线和装配焊接电子元件用的焊盘组成,既具有导通各层线路,又具有相互间绝缘的作用,高速PCB普遍采用多层板来进行设计。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。

6层RK3399主板

  一、多层pcb线路板的特点

  PCB多层板与单面板、双面板最大的不同就是增加了内部电源层(保持内电层)和接地层,电源和地线网络主要在电源层上布线。但是,多层板布线主要还是以顶层和底层为主,以中间布线层为辅。

  多层PCB主要由以下层面组成:Signal Layers(信号层)、InternalPlanes(内部电源)、Mechanical Layers(机械层)、Masks(阻焊层)、Silkscreen(丝印层)、及System(系统工作层)。多层PCB有诸多优点,如:装配密度高,体积小;电子元器件之间的连线缩短,信号传输速度快,方便布线;屏蔽效果好等等。

  二、多层pcb线路板的设计

  层板在设计的时候,各层应保持对称,而且最好是偶数铜层,若不对称,容易造成扭曲。多层板布线是按电路功能进行,在外层布线时,要求在焊接面多布线,元器件面少布线,有利于印制板的维修和排故。

  在走线方面,需要把电源层、地层和信号层分开,减少电源、地、信号之间的干扰。相邻两层印制板的线条应尽量相互垂直或走斜线、曲线,不能走平行线,以减少基板的层间耦合和干扰。

  1、板外形、尺寸、层数的确定

  印制板的外形与尺寸,须以产品整机结构为依据。从生产工艺角度考虑,应尽量简单,一般为长宽比不太悬殊的长方形,以利于装配提高生产效率,降低劳动成本。

  层数方面,必须根据电路性能的要求、板尺寸及线路的密集程度而定。对多层印制板来说,以四层板、六层板的应用最为广泛。

  多层板的各层应保持对称,而且最好是偶数铜层,即四、六、八层等。因为不对称的层压,板面容易产生翘曲,特别是对表面贴装的多层板,更应该引起注意。

  2、元器件的位置及摆放方向

  元器件的位置、摆放方向,首先应从电路原理方面考虑,迎合电路的走向。摆放的合理与否,将直接影响该印制板的性能,特别是高频模拟电路,对器件的位置及摆放要求,显然更加严格。

  所以,工程师在着手编排印制板的版面、决定整体布局的时候,应该对电路原理进行详细的分析,先确定特殊元器件(如大规模IC、大功率管 、信号源等)的位置,然后再安排其他元器件,尽量避免可能产生干扰的因素。另一方面,应从印制板的整体结构来考虑,避免元器件的排列疏密不均,杂乱无章。这不仅影响了印制板的美观,同时也会给装配和维修工作带来很多不便。

  3、导线布层、布线区的要求

  一般情况下,多层印制板布线是按电路功能进行。在外层布线时,要求在焊接面多布线,元器件面少布线,有利于印制板的维修和排故。

  细、密导线和易受干扰的信号线,通常是安排在内层。大面积的铜箔应比较均匀分布在内、外层,这将有助于减少板的翘曲度,也使电镀时在表面获得较均匀的镀层。为防止外形加工伤及印制导线和机械加工时造成层间短路,内外层布线区的导电图形离板缘的距离应大于50mil。

  4、导线走向的要求

  多层板走线要把电源层、地层和信号层分开,减少电源、地、信号之间的干扰。

  相邻两层印制板的线条应尽量相互垂直或走斜线、曲线,不能走平行线,以减少基板的层间耦合和干扰。且导线应尽量走短线,特别是对小信号电路来讲,线越短,电阻越小,干扰越小。

  5、安全间距的要求

  安全间距的设定,应满足电气安全的要求。一般来说,外层导线的最小间距不得小于4mil,内层导线的最小间距不得小于4mil。

  在布线能排得下的情况下,间距应尽量取大值,以提高制板时的成品率及减少成品板故障的隐患。

  6、提高整板抗干扰能力的要求

  多层印制板的设计,还必须注意整板的抗干扰能力,为大家整理了一些方法:在各IC的电源、地附近加上滤波电容 ,容量一般为473或104。对于印制板上的敏感信号,应分别加上伴行屏蔽线,且信号源附近尽量少布线。选择合理的接地点。

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