0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

PCB层叠设计需考虑的因素_PCB层叠设计的一般规则

h1654155282.3538 来源:村田中文技术社区 作者:村田中文技术社区 2020-03-21 10:54 次阅读

PCB的层数多少取决于电路板的复杂程度,从PCB的加工过程来看,多层PCB是将多个“双面板PCB”通过叠加、压合工序制造出来的。但多层PCB的层数、各层之间的叠加顺序及板材选择是由电路板设计师决定的,这就是所谓的“PCB层叠设计”。

PCB层叠设计需考虑的因素

一款PCB设计的层数及层叠方案取决于以下几个因素:

1、硬件成本:PCB层数的多少与最终的硬件成本直接相关,层数越多硬件成本就越高,以消费类产品为代表的硬件PCB一般对于层数有最高限制,例如笔记本电脑产品的主板PCB层数通常为4~6层,很少超过8层;

2、高密元器件的出线:以BGA封装器件为代表的高密元器件,此类元器件的出线层数基本决定了PCB板的布线层层数;

3、信号质量控制:对于高速信号比较集中的PCB设计,如果重点关注信号质量,那么就要求减少相邻层布线以降低信号间串扰,这时布线层层数与参考层层数(Ground层或Power层)的比例最好是1:1,就会造成PCB设计层数的增加;反之,如果对于信号质量控制不强制要求,则可以使用相邻布线层方案,从而降低PCB层数;

4、原理图信号定义:原理图信号定义会决定PCB布线是否“通顺”,糟糕的原理图信号定义会导致PCB布线不顺、布线层数增加;

5、PCB厂家加工能力基线:PCB设计者给出的层叠设计方案(叠层方式、叠层厚度等),必须要充分考虑PCB厂家的加工能力基线,如:加工流程、加工设备能力、常用PCB板材型号等。

PCB层叠设计需要在以上所有设计影响因素中寻求优先级和平衡点。

PCB层叠设计的一般规则

1、地层与信号层之间应紧密耦合,意思就是说,地层与电源层之间的距离应尽量小,介质厚度应尽量小,以增大电源层与地层之间的电容(如果这里不明白,大家可以想一下平板电容,电容的大小与间距成反比)。

2、两个信号层之间尽量不要直接相邻,这样容易发生信号的串扰,影响电路的性能。

3、对于多层电路板,例如4层板,6层板,一般要求信号层尽量与一个内电层(地层或者电源层)相邻,这样可以利用内电层的大面积覆铜来起到屏蔽信号层的作用,从而有效的避免了信号层之间的串扰。

4、对于高速信号层,一般要位于两个内电层之间,这样做的目的是一方面起到对高速信号提供一个有效的屏蔽层,另一方面则将高速信号限制在两个内电层之间,减小对其他信号层的干扰。

5、要考虑层叠结构的对称性。

6、多个接地的内电层可以有效的降低接地阻抗。

推荐的层叠结构

1、把高频走线布在顶层,以避免高频走线过程中使用到过孔而引入感应电感。在顶层隔离器和发送接收电路的数据线用高频走线直接相连。

2、高频信号线下面放置一个地平面,以控制传输连接线的阻抗,也提供了一个非常低电感的通路给返回电流(returncurrent)流过。

3、将电源层置于接地层下面。这两个参考层构成了一个大约为100pF/inch2的附加高频旁路电容器

4、在底层布线布置低速控制信号。这些信号线拥有较大的余量来承受过孔引起的阻抗不连续,这样的话就更有灵活性。

▲四层板叠层设计示例

如果还需要增加供电层(Vcc)或信号层,增加的第二组电源层/地层必须对称层叠。这样层叠层压结构才稳定,板子也不会翘曲。不同电压的电源层和地层之间应该靠近一点,这样增加高频旁路电容,从而抑制噪声。

提醒:这里还有一层的意思就是要使用偶数层PCB,避免使用奇数层。因为奇数层电路板容易弯曲。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • pcb
    pcb
    +关注

    关注

    4309

    文章

    22899

    浏览量

    395254
  • 层叠设计
    +关注

    关注

    0

    文章

    12

    浏览量

    7652
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    0.4mm层叠封装(PoP)封装的PCB组装指南,第二部分

    电子发烧友网站提供《0.4mm层叠封装(PoP)封装的PCB组装指南,第二部分.pdf》资料免费下载
    发表于 10-15 11:33 0次下载
    0.4mm<b class='flag-5'>层叠</b>封装(PoP)封装的<b class='flag-5'>PCB</b>组装指南,第二部分

    0.5mm层叠封装应用处理器的PCB设计指南,第部分

    电子发烧友网站提供《0.5mm层叠封装应用处理器的PCB设计指南,第部分.pdf》资料免费下载
    发表于 10-14 11:15 0次下载
    0.5mm<b class='flag-5'>层叠</b>封装应用处理器的<b class='flag-5'>PCB</b>设计指南,第<b class='flag-5'>一</b>部分

    0.5mm层叠封装应用处理器的PCB组装指南,第II部分

    电子发烧友网站提供《0.5mm层叠封装应用处理器的PCB组装指南,第II部分.pdf》资料免费下载
    发表于 10-14 11:09 0次下载
    0.5mm<b class='flag-5'>层叠</b>封装应用处理器的<b class='flag-5'>PCB</b>组装指南,第II部分

    0.4毫米层叠封装(PoP)的PCB设计指南,第部分

    电子发烧友网站提供《0.4毫米层叠封装(PoP)的PCB设计指南,第部分.pdf》资料免费下载
    发表于 09-19 11:00 0次下载
    0.4毫米<b class='flag-5'>层叠</b>封装(PoP)的<b class='flag-5'>PCB</b>设计指南,第<b class='flag-5'>一</b>部分

    天线PCB布局的设计考虑因素是什么?

    我想达到 esperessif 的 ESP-12E 模块的最大射频范围。该模块使用 PCB 蜿蜒倒 F 天线 (MIFA)。主机模块PCB布局的设计考虑因素是什么? 1) 我应该将
    发表于 07-08 06:05

    秘密背后的秘密-高速PCB层叠确认时,工厂为何不写铜箔类型

    高速PCB层叠确认时,PCB工程确认时不提供铜箔类型,大家认为正常吗,工厂说不提供铜箔类型,是生产时多了种选择,你能接受吗,请走进今天的案例,了解案例背后的秘密。
    的头像 发表于 06-17 17:16 357次阅读
    秘密背后的秘密-高速<b class='flag-5'>PCB</b>的<b class='flag-5'>层叠</b>确认时,工厂为何不写铜箔类型

    秘密背后的秘密-高速PCB层叠确认时,工厂为何不写铜箔类型

    南方向出发。 环湖公路风景秀丽,路欢声笑语。 正行之间,忽听电话铃声响起。 小胡华丽丽的拿起手机。 客户说他们线路板厂发过来个工程确认,其中有个高速PCB层叠帮忙确认下。 猛看,
    发表于 06-17 16:48

    PCB层叠设计是什么?又有什么样的作用?

    达到优化电路性能、降低电磁干扰、提高信号完整性和实现电路功能要求的种设计方法。 作为PCB设计的重要环节,PCB层叠设计对于电路性能和可靠性具有重要影响。下面将详细介绍
    的头像 发表于 12-21 13:49 789次阅读

    pcb设计一般流程步骤

    pcb设计一般流程步骤
    的头像 发表于 12-13 17:30 3753次阅读

    张图看懂“PCB设计考虑因素

    张图看懂“PCB设计考虑因素
    的头像 发表于 11-23 18:15 926次阅读
    <b class='flag-5'>一</b>张图看懂“<b class='flag-5'>PCB</b>设计<b class='flag-5'>考虑</b>的<b class='flag-5'>因素</b>”

    PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构知识

    确定多层PCB板的层叠结构需要考虑较多的因素。从布线方面来说,层数越多越利于布线,但是制板成本和难度也会随之增加。对于生产厂家来说,层叠结构
    发表于 11-22 15:29 872次阅读

    PCB布局规则与技巧分享

    布局。元器件应均匀、整体、紧凑的排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 3、在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件并行排列,这样不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。
    发表于 11-22 08:27

    多层PCB布局的一般原则

    另外,影响元器件的个重要因素是电气绝缘,如果两个元器件或网络的电位差较大,就需要考虑电气绝缘问题。一般环境中的间隙安全电压为 200V/mm,也就是 5.08V/mil。所以当同
    发表于 11-13 15:29 532次阅读

    PCB设计中的叠层原则

    在进行多层PCB的设计时,PCB层叠是其中个非常重要的环节,层叠的好坏对于产品的性能有直接的影响,下面我们将为大家梳理
    的头像 发表于 11-13 07:50 1589次阅读
    <b class='flag-5'>PCB</b>设计中的叠层原则

    pcb板材一般能承受多少温度

    pcb板材一般能承受多少温度
    的头像 发表于 11-10 10:07 3977次阅读