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从pcb反向工程看PCB多层板设计成功的八个步骤2016年04月22日

  pcb多层板是一种特殊的印制板,它的存在“地点”一般都比较特殊,例如说电路板之中就会有pcb多层板的存在,这种多层板可以帮助机器导通各种不同的线路。不仅如此,还可以起到绝缘的效果,不会让电与电之间相互碰撞,绝对的安全。如果,您想要使用到一款比较好性能的pcb多层板,就一定要精心设计了,接下来就为大家讲解如何设计pcb多层板。
PCB多层板设计
一、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。
二、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.合理的放置元器件,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。
三、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。
四、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。
导线宽度:0.5、1、0、1.5、2.0;允许电流:0.8、2.0、2.5、1.9;导线电阻:0.7、0.41、0.31、0.25;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。
五、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。一般来说,元件孔孔径及焊盘大小的计算方法为:
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+18mil4.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。过孔焊盘的计算方法为:
5.过孔焊盘(VIAPAD)直径≥过孔直径+12mil。
六、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七、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。
八、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。
pcb多层板的设计方法想必大家也已经了解了,可是却不知道这种多层板的参数究竟是什么。pcb多层板最小的孔径一般为0.4mm,这是必须的设计呢,我们在设计PCB多层板的时候,一定要将它的厚度以及尺寸调节到适合电器使用的那个范围之中,过大不好,过小也不好。在进行表面处理的时候,一定要选择电镀金的方式,否则绝缘的特性可能就会消失了哦。

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