pads多層板pcb設計

1、118多層線路板設計多層線路板設計適合于初學者1.多層多層PCB層疊結構層疊結構在設計多層PCB電路板之前，設計者需要首先根據(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構，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，再確定內電層的放置位置以及如何在這些層上分布不同的信號。這就是多層PCB層疊結構的選擇問題。層疊結構是影響PCB板EMC性能的一個重要因素，也是抑制電磁干擾的一個重要手段。本節(jié)

2、將介紹多層PCB板層疊結構的相關內容。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板的層疊結構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隨之增加。對于生產(chǎn)廠家來說，層疊結構對稱與否是PCB板制造時需要關注的焦點，所以層數(shù)的選擇需要考慮各方面的需求，以達到最佳的平衡。對于有經(jīng)驗的設計人員來說，在完成元器件的預布局后，會對PCB的布線瓶頸處進行重點分析。結合其他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線如差分線、敏感信號線等的數(shù)量和種類來確定信號層的層數(shù)；然后根據(jù)電源的種類、隔離和抗干擾的要求來確定內電層的數(shù)目。這樣，整個電路板的板層數(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。1）特殊信號層的分布。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）信號層應該與一個內電層相鄰（內部電源地層），利用內電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。（2）內部電源層和地層之間應該緊密耦合，也就是說，內部電源層和地層之間的介質厚度應該取較小的值，以提高電源層和地層之間的電容，增大諧振頻率。內部電源層和地層之間的介質厚度可以在Protel的LayerStackManager（層堆棧管理器）中進行設置。選擇【Design】【LayerStackManager…】命令，系

5、統(tǒng)彈出層堆棧管理器對話框，用鼠標雙擊Prepreg文本，彈出如圖11所示對話框，可在該對話框的Thickness選項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信號層Siganl_2（Inner_2）和Siganl_3（Inner_3）直接相鄰，信號隔離性不好，容易發(fā)生串擾。（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，但是Siganl_1（Top）和Siganl_2（Inner_1）以及Siganl_3（Inner_4）和Siganl_4（Bottom）信號層直接相鄰，信號隔離不好，容易發(fā)生串擾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）。相對于方案1和方案2，方案3減少了一個信號層，多了一個內電層，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每個信號層都與內電層直接相鄰，與其他信號層均有有效的隔離，不易發(fā)生串擾。③Siganl_2（Inner_2）和兩個內電層GND（Inner_1）和POW

8、ER（Inner_3）相鄰，可以用來傳輸高速信號。兩個內電層可以有效地屏蔽外界對Siganl_2（Inner_2）層的干擾和Siganl_2（Inner_2）對外界的干擾。綜合各個方面，方案3顯然是最優(yōu)化的一種，同時，方案3也是6層板常用的層疊結構。通過對以上兩個例子的分析，相信讀者已經(jīng)對層疊結構有了一定的認識，但是在有些時候，某一個方案并不能滿足所有的要求，這就需要考慮各項設計原則的優(yōu)先級問題。遺憾的是由于電路板的板層設計和實際電路的

9、特點密切相關，不同電路的抗干擾性能和設計側重點各有所不同，所以事實上這些原則并沒有確定的優(yōu)先級可供參考。但可以確定的是，設計原則2（內部電源層和地層之間應該緊密耦合）在設計時需要首先得到滿足，另外如果電路中需要傳輸高速信號，那么設計原則3（電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層，并且夾在兩個內電層之間）就必須得到滿足。表11給出了多層板層疊結構的參考方案，供讀者參考。2.多層多層PCB設計布局和布線原則設計布局和布線原則2.1元器件布局

10、的一般原則元器件布局的一般原則設計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，類似常見的計算機顯卡PCB板上的元器件布置方法。單面放置時只需在電路板的一個面上做絲印層，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，也有可能因為其他元器件的阻礙而無法連接。另外在放置接口時要注意接口的方向，使得連接線可以順利地引出，遠離電路板。接口放置完畢后，應當利用接口元器件的String（字符串）清晰地標明接口的種類；對于電源類接口，應當標明電壓等級，防止因接線錯誤導致電路板燒毀。（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