PCB多层板的特点有哪些?

PCB多层板是指,用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起,且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板,也称为多层印刷线路板。一款性能比较好的PCB多层板,离不开精心设计。

1.板外形、尺寸、层数的确定

1)任何一块印制板,都存在着与其他结构件配合装配的问题,所以,印制板的外形与尺寸,必须以产品整机结构为依据。但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。

2)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,以四层板为例,就是两个导线层(元件面和焊接面)、一个电源层和一个地层。

3)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

1)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,将直接影响了该印制板的性能,特别是高频模拟电路,对器件的位置及摆放要求,显得更加严格。

2)合理放置元器件,在某种意义上,已经预示了该印制板设计的成功。所以,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。

3)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.导线走向及线宽的要求

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 。同一层上的信号线,改变方向时应避免锐角拐弯。导线的宽窄,应根据该电路对电流及阻抗的要求来确定,电源输入线应大些,信号线可相对小一些。

对一般数字板来说,电源输入线线宽可采用50~80mil,信号线线宽可采用6~10mil。

布线时还应注意线条的宽度要尽量一致,避免导线突然变粗及突然变细,有利于阻抗的匹配。

5.钻孔大小与焊盘的要求

1)多层板上的元器件钻孔大小与所选用的元器件引脚尺寸有关,钻孔过小,会影响器件的装插及上锡;钻孔过大,焊接时焊点不够饱满。

2)元件孔的孔径=元件引脚直径(或对角线)+(10~30mil)

3)元件焊盘直径≥元件孔直径+18mil

4)至于过孔孔径,主要由成品板的厚度决定,对于高密度多层板,一般应控制在板厚∶孔径≤5∶1的范围内。

6.电源层、地层分区及花孔的要求

对于多层印制板来说,起码有一个电源层和一个地层。由于印制板上所有的电压都接在同一个电源层上,所以必须对电源层进行分区隔离,分区线的大小一般采用20~80mil的线宽为宜,电压超高,分区线越粗。

焊孔与电源层、地层连接处,为增加其可靠性,减少焊接过程中大面积金属吸热而产生虚焊,一般连接盘应设计成花孔形状。隔离焊盘的孔径≥钻孔孔径+20mil。

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。

8.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,一般方法有:

a.在各IC的电源、地附近加上滤波 电容 ,容量一般为473或104。

b.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。

c.选择合理的接地点。

上述诸多的PCB多层板设计技巧,你是否已经了解了?如今PCB多层板设计往高性能、高速、高密、轻薄趋势发展,高速信号的设计,也越来越成为电子硬件开发的重点与难点,更加注重效率与严谨。G34

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实际上3,5,7……层板是有不少的,只是不这么叫。

从制作来说,多层板都是从芯板压合再敷上铜箔的,一张芯板成品就是四层板,两张就是六层板……,但是三层板还是有很多的,芯板其中一面是光板就可以了,只是通常是还是会叫四层板。比如七层板实际上就是三张芯板中有一张是单面光板的。

所谓的4.6.8.10……层板只是按工艺做法来叫的。实际上奇数层有不少的。

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【导读】PCB多层板设计技术,可以说多层板和双层板设计差不多,甚至布线更容易。你有双层板的设计经验的话,设计多层就不难了。这里就为大家介绍如何进行PCB多层板设计?

首先,你要划分层迭结构,为了方便设计,最好以基板为中心,向两侧对称分布,相临信号层之间用电地层隔离。

层迭结构(4层、6层、8层、16层):

对于传输线,顶底层采用微带线模型分析,内部信号层用带状线模型。6层/10层/14层/18层基板两侧的信号层最好用软件仿真,比较麻烦。

6层/10层/14层/18层等基板两侧是信号层,没有电地隔离,需要注意相临层垂直走线和避免交流环路。

如果还有,优先在信号层走粗线,尽量不要分割电地层。

其次,向厂家询问参数(介电常数、线宽、铜厚、板厚),以便进行阻抗匹配。这些参数不必自己计算(算了也没用,厂家不一定能做到),应由厂家提供。有了这些参数,就可以计算线宽、线间距(3W)、线长,这时就可以开始画板子了。

多层板有盲孔、埋孔、过孔三种,可以方便布线,但价格贵。有时需要减小板厚,以便插入PCI槽,而绝缘介质材料不满足要求(除非走私进口),此时可以变通地采用非均匀板,例如:中间14层,边缘2层来解决,哎,那个贵呀。

高速线最好走内层,顶底层容易受到外界温度、湿度、空气的影响,不易稳定。如果需要测试,可以打测试过孔引出。不要再存有飞线、割线的幻想,多层板已经不需要“动手能力”了,因为线在内部而且高频,不能飞,线很密也不能钻孔。养成纸上作业的习惯,确保制板一次成功,否则,就地销毁吧,眼不见心不烦。

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