pads多層板pcb設(shè)計(jì)

1、118多層線路板設(shè)計(jì)多層線路板設(shè)計(jì)適合于初學(xué)者1.多層多層PCB層疊結(jié)構(gòu)層疊結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)多層PCB電路板之前，設(shè)計(jì)者需要首先根據(jù)電路的規(guī)模、電路板的尺寸和電磁兼容（EMC）的要求來確定所采用的電路板結(jié)構(gòu)，也就是決定采用4層，6層，還是更多層數(shù)的電路板。確定層數(shù)之后，再確定內(nèi)電層的放置位置以及如何在這些層上分布不同的信號(hào)。這就是多層PCB層疊結(jié)構(gòu)的選擇問題。層疊結(jié)構(gòu)是影響PCB板EMC性能的一個(gè)重要因素，也是抑制電磁干擾的一個(gè)重要手段。本節(jié)

2、將介紹多層PCB板層疊結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。1.1層數(shù)的選擇和疊加原則層數(shù)的選擇和疊加原則確定多層PCB板的層疊結(jié)構(gòu)需要考慮較多的因素。從布線方面來說，層數(shù)越多越利于布線，但是制板成本和難度也會(huì)隨之增加。對(duì)于生產(chǎn)廠家來說，層疊結(jié)構(gòu)對(duì)稱與否是PCB板制造時(shí)需要關(guān)注的焦點(diǎn)，所以層數(shù)的選擇需要考慮各方面的需求，以達(dá)到最佳的平衡。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員來說，在完成元器件的預(yù)布局后，會(huì)對(duì)PCB的布線瓶頸處進(jìn)行重點(diǎn)分析。結(jié)合其他EDA工具分析電路板的布線密

3、度；再綜合有特殊布線要求的信號(hào)線如差分線、敏感信號(hào)線等的數(shù)量和種類來確定信號(hào)層的層數(shù)；然后根據(jù)電源的種類、隔離和抗干擾的要求來確定內(nèi)電層的數(shù)目。這樣，整個(gè)電路板的板層數(shù)目就基本確定了。確定了電路板的層數(shù)后，接下來的工作便是合理地排列各層電路的放置順序。在這一步驟中，需要考慮的因素主要有以下兩點(diǎn)。1）特殊信號(hào)層的分布。2）電源層和地層的分布。如果電路板的層數(shù)越多，特殊信號(hào)層、地層和電源層的排列組合的種類也就越多，如何來確定哪種組合方式最優(yōu)

4、也越困難，但總的原則有以下幾條。（1）信號(hào)層應(yīng)該與一個(gè)內(nèi)電層相鄰（內(nèi)部電源地層），利用內(nèi)電層的大銅膜來為信號(hào)層提供屏蔽。（2）內(nèi)部電源層和地層之間應(yīng)該緊密耦合，也就是說，內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度應(yīng)該取較小的值，以提高電源層和地層之間的電容，增大諧振頻率。內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度可以在Protel的LayerStackManager（層堆棧管理器）中進(jìn)行設(shè)置。選擇【Design】【LayerStackManager…】命令，系

5、統(tǒng)彈出層堆棧管理器對(duì)話框，用鼠標(biāo)雙擊Prepreg文本，彈出如圖11所示對(duì)話框，可在該對(duì)話框的Thickness選項(xiàng)中改變絕緣層的厚度。如果電源和地線之間的電位差不大的話，可以采用較小的絕緣層厚度，例如5mil（0.127mm）。318②信號(hào)層Siganl_2（Inner_2）和Siganl_3（Inner_3）直接相鄰，信號(hào)隔離性不好，容易發(fā)生串?dāng)_。（2）Siganl_1（Top），Siganl_2（Inner_1），POWER（In

6、ner_2），GND（Inner_3），Siganl_3（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。方案2相對(duì)于方案1，電源層和地線層有了充分的耦合，比方案1有一定的優(yōu)勢(shì)，但是Siganl_1（Top）和Siganl_2（Inner_1）以及Siganl_3（Inner_4）和Siganl_4（Bottom）信號(hào)層直接相鄰，信號(hào)隔離不好，容易發(fā)生串?dāng)_的問題并沒有得到解決。（3）Siganl_1（Top），GND（Inner_1

7、），Siganl_2（Inner_2），POWER（Inner_3），GND（Inner_4），Siganl_3（Bottom）。相對(duì)于方案1和方案2，方案3減少了一個(gè)信號(hào)層，多了一個(gè)內(nèi)電層，雖然可供布線的層面減少了，但是該方案解決了方案1和方案2共有的缺陷。①電源層和地線層緊密耦合。②每個(gè)信號(hào)層都與內(nèi)電層直接相鄰，與其他信號(hào)層均有有效的隔離，不易發(fā)生串?dāng)_。③Siganl_2（Inner_2）和兩個(gè)內(nèi)電層GND（Inner_1）和POW

8、ER（Inner_3）相鄰，可以用來傳輸高速信號(hào)。兩個(gè)內(nèi)電層可以有效地屏蔽外界對(duì)Siganl_2（Inner_2）層的干擾和Siganl_2（Inner_2）對(duì)外界的干擾。綜合各個(gè)方面，方案3顯然是最優(yōu)化的一種，同時(shí)，方案3也是6層板常用的層疊結(jié)構(gòu)。通過對(duì)以上兩個(gè)例子的分析，相信讀者已經(jīng)對(duì)層疊結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識(shí)，但是在有些時(shí)候，某一個(gè)方案并不能滿足所有的要求，這就需要考慮各項(xiàng)設(shè)計(jì)原則的優(yōu)先級(jí)問題。遺憾的是由于電路板的板層設(shè)計(jì)和實(shí)際電路的

9、特點(diǎn)密切相關(guān)，不同電路的抗干擾性能和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)各有所不同，所以事實(shí)上這些原則并沒有確定的優(yōu)先級(jí)可供參考。但可以確定的是，設(shè)計(jì)原則2（內(nèi)部電源層和地層之間應(yīng)該緊密耦合）在設(shè)計(jì)時(shí)需要首先得到滿足，另外如果電路中需要傳輸高速信號(hào)，那么設(shè)計(jì)原則3（電路中的高速信號(hào)傳輸層應(yīng)該是信號(hào)中間層，并且夾在兩個(gè)內(nèi)電層之間）就必須得到滿足。表11給出了多層板層疊結(jié)構(gòu)的參考方案，供讀者參考。2.多層多層PCB設(shè)計(jì)布局和布線原則設(shè)計(jì)布局和布線原則2.1元器件布局

10、的一般原則元器件布局的一般原則設(shè)計(jì)人員在電路板布局過程中需要遵循的一般原則如下。（1）元器件最好單面放置。如果需要雙面放置元器件，在底層（BottomLayer）放置插針式元器件，就有可能造成電路板不易安放，也不利于焊接，所以在底層（BottomLayer）最好只放置貼片元器件，類似常見的計(jì)算機(jī)顯卡PCB板上的元器件布置方法。單面放置時(shí)只需在電路板的一個(gè)面上做絲印層，便于降低成本。（2）合理安排接口元器件的位置和方向。一般來說，作為電路

11、板和外界（電源、信號(hào)線）連接的連接器元器件，通常布置在電路板的邊緣，如串口和并口。如果放置在電路板的中央，顯然不利于接線，也有可能因?yàn)槠渌骷淖璧K而無法連接。另外在放置接口時(shí)要注意接口的方向，使得連接線可以順利地引出，遠(yuǎn)離電路板。接口放置完畢后，應(yīng)當(dāng)利用接口元器件的String（字符串）清晰地標(biāo)明接口的種類；對(duì)于電源類接口，應(yīng)當(dāng)標(biāo)明電壓等級(jí)，防止因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致電路板燒毀。（3）高壓元器件和低壓元器件之間最好要有較寬的電氣隔離帶。也就