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PCB层叠设计 pcb叠层设计原则

时间:2022-04-29 11:11:48 来源:PCBA 点击:0

PCB层叠设计 pcb叠层设计原则

PCB层叠设计是多层板PCB设计比较需要处理的问题,如果PCB层叠设计好的话PCB制板能够有效节约成本PCB板提高性能,接下来深圳PCB设计公司-电子告诉你如何进行PCB层叠设计。

1.PCB层叠设计的定义和添加

在高速多层板下,在默认的2层设计中不能满足布线信号质量和布线密度的要求,此时需要追加PCB层叠来满足电路基板设计的要件。

2.PCB层叠设计的正片层和负片层

正片层是通常用于行进线的信号层(看上去直观的地方是铜线),能够使用ldquo。线条rdquo;ldquo;铜皮rdquo;如图1所示,进行批量铺铜和填充操作。

图1正片层

负工作表层是正相反的,即默认铺铜,在产生负工作表层之后,整个层被铺铜,画线的地方是分割线,铜不存在。应该做的是分割铺铜,如图2所示,设定分割后的铺铜网络即可。

图2底片层

3.实现内电层的分割

Protel版本中,内部电压是ldquo。分裂rdquo;被分割,当前使用的版本Altium Designer19直接在ldquo中使用。线条rdquo;快捷键ldquo;PLrdquo;拆分。分割线不太细,可以选择15mil以上。分割铺铜时,使用ldquo。线条rdquo;如图3所示,描绘闭合的多边形框,双击框内铺铜来设定网络即可。

图3双击提供给网络

正、负片均可用于内电层,正片也可通过走线及铺铜来实现。消极工作表的优点是,填充默认的大块状铺铜,即使进行追加孔、变更铺铜尺寸的操作,也不需要再铺铜,可以节省再铺铜计算的时间。在中间层用电源层和GND层(也称为地层、地层、接地层)中,大部分层是大块铺铜,使用负板的优点变得明显。

4.PCB层叠设计的识别

随着高速电路的不断出现,PCB的复杂度也越来越高,为了避免电因素的干扰,信号层和电源层必须分离,因此涉及多层PCB的设计。在设计多层PCB之前,设计者必须首先基于电路的规模、电路基板的尺寸以及电磁兼容性EMC的要求来决定所采用的电路基板结构。即,需要决定是否采用4层、6层或更多层的电路基板。这是设计多层板的简单概念。

在决定层数后,决定内电层的配置位置和在这些层上如何分布不同的信号。这是多层PCB层叠结构的选择问题。层叠结构是影响PCB的EMC性能的重要因素,良好的层叠设计方案大大降低电磁干扰EMI和串扰的影响。

板的层数不是越多越好,也不是越少越好,决定多层PCB的层叠构造需要考虑很多因素。从布线方面来说,层数越多对布线越有利,制板成本和难度也增加。对于制造商来说,层叠结构是否对称是PCB制造时应关注的焦点。因此,层数的选择需要考虑各方面的需求来实现最佳平衡。

对于有经验的PCB设计人来说,在元件的事前配置完成后,重点分析PCB的配线瓶颈,综合有特殊布线请求的信号线(例如差分线、敏感信号线等)的数量和种类来决定信号层的层数,根据电源的种类、隔离、干扰防止的要求来决定内电层的层数。由此,大体决定电路基板整体的层数。

5.一般PCB层叠设计

在确定电路板的层数后,下一项工作是合理安排各层电路的布置顺序。图4是分别示出一般的4层板和6层板的层叠结构的图。

图4一般的4层板的层叠构造

图5中常见的六层板的层叠结构

6.PCB层叠设计分析

怎样累积呢?怎么重叠比较好。一般遵循以下基本原则。

①元件面、焊接面为完全的地板面(屏蔽)。

②尽可能没有相邻的平行布线层。

③所有信号层尽可能地与接地面相邻。

④键控信号与地层相邻,不跨分割区域。

基于以上原则,可以分析图4和图5所示的一般的层叠方式,分析状况如下。

(1)三种常见的四层板层叠方式的优点和缺点,例如表8?表示于1。

(2)4种典型的6层板层叠方式的优点和缺点?2表示。

方案1?从4的比较中,如果优先考虑信号,则发现方案3和方案4的选择明显优于前两种方案。但是,在实际设计中,产品很在意成本,因为布线密度大,通常会选择方案1进行层叠构造,所以在布线时要注意相邻的两个信号层的信号交叉布线,必须将串扰控制在最小限度。

(3)一般的8层板的层叠推荐方式如图6所示,优选为1和2,是可利用的3。

图6中常见的8层板层叠推荐方案

7.添加和编辑层

确认了层叠方案后,在Altium Designer中如何进行层的追加操作。下面简单举例说明。

(1)执行菜单命令ldquo;设计-层叠管理器rdquo;或者按快捷键ldquo。DKrdquo;,前进到图7所示的层叠管理器,进行相关参数设定。

图7层叠管理器

(2)右键单击鼠标ldquo;Insert layer aboverdquo;或ldquo;Insert layer belowrdquo;命令可以添加层,并且可以添加正片或负片。执行ldquo;Move layer uprdquo;或ldquo;Move layer downrdquo;命令来调整附加层的顺序。

(3)可以双击相应的名称,更改名称,一般可以变更为TOp、GND02、SIN03、SIN04、PWR05、BOTTOM。字母+层编号(Altium Designer19带此功能)rdquo;这样就容易读取识别了。

(4)根据层叠结构设定板厚。

(5)为了满足设计20H,可以设置负片层的内缩量。

单击(6)ldquo。OKrdquo;键。图8示出了一个四层板的层叠效果。

图84的层叠效果

信号层建议正片处理,电源层和地线层可以用负片处理,大大降低文件数据量的大小,提高设计速度。

电子PCB设计能力

最高信号设计速度:10GbpsCML差分信号;

最大PCB设计层数:40层;

最小线宽:2.4mil;

最小间距:2.4mil;

最小BGA PIN间距:0.4mm;

最小机械孔直径:6mil;

最小激光钻头直径:4mil;

最大pIN数:;63000+

最大构成部品数:3600;

最大BGA数:48+。

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