PCB 工程师需要注意层叠设计

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pcb叠层设计的基本要求

pcb叠层设计的基本要求

pcb叠层设计的基本要求PCB(Printed Circuit Board)叠层设计的基本要求主要包括以下几个方面:1. 确定电路层数量和顺序:根据电路复杂程度和性能要求,确定PCB的层数,一般常见的有单面板、双面板和多层板。

同时还需确定各电路层的顺序,以满足电路布局和信号传输的要求。

2. 排布电路层和信号层:根据电路布局和信号传输的要求,合理安排电路层和信号层的排布。

一般通常将信号层交错布置,以减小电磁干扰和串扰的影响,同时还需考虑供电层和地层的合理布置。

3. 阻抗控制:对于高速数字信号或高频模拟信号的传输线,需要进行阻抗控制。

通过在不同层之间引入不同宽度的走线,控制信号的传输阻抗,以保证信号的稳定传输。

4. 电源/地层布局:对于大功率设备,需要考虑供电/地层的布局。

合理规划供电和地层的位置,以减小电源杂散电磁辐射和提供稳定的电源和地连接。

5. PCB层间连接:在多层板设计中,需要考虑不同层之间的信号连接和电源连接。

通常使用通孔(via)进行连接,根据信号类型和需要选择合适的尺寸和数量。

6. 信号布线和走线规则:对于不同类型的信号,需要根据信号传输的要求进行布线规划。

规定合适的走线宽度和间距,减小信号线与信号线、信号线与电源线之间的串扰和电磁干扰。

7. 避免线路交叉和密度控制:在布线过程中,需要避免信号线之间的交叉,以减小串扰和噪声的影响。

同时还需控制布线密度,避免过于密集的走线导致相互之间的干扰。

8. 热管理:对于高功率设备和频率较高的电路,需要考虑热管理。

通过合理定义散热铺铜、散热孔和散热片等,以提高散热效率和保证电路的稳定工作温度。

以上是PCB叠层设计的基本要求,根据具体的应用和设计需求,还可能需要考虑其他因素,如机械尺寸、EMC设计等。

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构叠层设计层的排布原则和常用层叠结构在设计多层PCB板之前,设计者需要首先按照电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容()的要求来确定所采纳的电路板结构,也就是打算采纳4层,6层,还是更多层数的电路板。

确定层数之后,再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。

这就是多层PCB层叠结构的挑选问题。

层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素,也是抑制电磁干扰的一个重要手段。

本文介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。

对于电源、地的层数以及信号层数确定后,它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题;层的排布普通原则:1、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强。

对于生产厂家来说,层叠结构对称与否是PCB板创造时需要关注的焦点,所以层数的挑选需要考虑各方面的需求,以达到最佳的平衡。

对于有阅历的设计人员来说,在完成元器件的预布局后,会对PCB的布线瓶颈处举行重点分析。

结合其他工具分析电路板的布线密度;再综合有特别布线要求的信号线如差分线、敏感信号线等的数量和种类来确定信号层的层数;然后按照电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定内电层的数目。

这样,囫囵电路板的板层数目就基本确定了。

2、元件面下面(其次层)为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;敏感信号层应当与一个内电层相邻(内部电源/地层),利用内电层的大铜膜来为信号层提供屏蔽。

电路中的高速信号传输层应当是信号中间层,并且夹在两个内电层之间。

这样两个内电层的铜膜可以为高速信号传输提供电磁屏蔽,同时也能有效地将高速信号的辐射限制在两个内电层之间,不对外造成干扰。

3、全部信号层尽可能与地平面相邻;4、尽量避开两信号层挺直相邻;相邻的信号层之间简单引入串扰,从而导致电路功能失效。

在两信号层之间加入地平面可以有效地避开串扰。

如何设计PCB叠层 信号平面堆叠有哪些注意事项

如何设计PCB叠层 信号平面堆叠有哪些注意事项

如何设计PCB叠层信号平面堆叠有哪些注意事项PCB中的每一层在确定电气行为方面均起特定作用。

信号平面层在组件之间承载电源和电信号,但是除非您在内部层中正确放置铜平面,否则它们可能无法正常工作。

除了信号层之外,您的PCB 还需要电源和接地层,并且您需要将它们放置在PCB叠层中,以确保新板正常工作。

那么放置电源,接地和信号层的位置在哪里?这是PCB设计中长期争论的问题之一,迫使设计人员仔细考虑其电路板的预期应用,组件的功能以及电路板上的信号容限。

如果您了解阻抗变化,抖动,电压纹波与PDN阻抗以及串扰抑制的限制,则可以确定要放置在板上的信号层和平面层的正确排列方式。

将您的设计意图变为现实需要正确的PCB设计工具集。

无论您是要创建简单的两层板还是要创建具有数十层的高速PCB,PCB设计软件都需要适用于任何应用。

在定义信号平面堆栈时,入门设计人员可能会倾向于极端考虑。

他们每个板只需要两层,或者每条小线迹都需要一个专用层。

正确的答案介于两者之间,这取决于电路板上的网络数量,电路中可接受的纹波/抖动水平,是否存在混合信号等等。

通常,如果您的概念证明可以在面包板上正常工作,则可以在两层板上使用任何喜欢的布局技术,并且板极有可能正常工作。

多,您可能需要采用网格接地方法来处理高速信号,以提供程度的EMI 抑制。

对于以高速或高频(或两者兼有)运行的更复杂的设备,您至少需要四层PCB叠层,包括电源层,接地层和两个信号层。

确定信号平面层的所需数量时,首先要考虑的是信号网的数量以及信号之间的近似宽度和间距。

当您尝试估算堆叠中所需的信号层数时,可以采取两个基本步骤:确定净计数:可以使用原理图中的简单净计数和拟议的电路板尺寸来估算电路板上所需的信号层数。

层数通常与分数(净值*走线宽度)/(板宽)成正比。

换句话说,更多具有更宽走线的网络需要使电路板更大,或者需要使用更多信号层。

您必须默认使用此处的经验来确定在给定的电路板尺寸下容纳所有网络所需的信号层的确切数量。

多层层PCB设计要点

多层层PCB设计要点

多层层PCB设计要点在进行多层PCB设计时,有几个关键要点需要注意:1.层次规划:在多层PCB设计中,合理的层次规划非常重要。

通常,最常用的层包括信号层、电源层和地面层。

将信号层与电源和地面层交错布置,可以有效地减少电磁干扰。

2.电气规划:在多层PCB设计中,必须仔细规划不同层之间的信号和电源连接。

通过使用电容、电压稳压器和滤波器等电气元件,可以降低干扰和噪声,并提高信号质量。

3.导地设计:在多层PCB设计中,地线的设计非常重要。

地线是用来引导电流回流的路径,因此必须尽量低阻、低噪声。

为了实现这个目标,可以在地层之间铺设大地面,增加地线的宽度,以降低传输电阻。

4.信号完整性:信号完整性是指保持信号在PCB上的传输的精确度和完整性。

在多层PCB设计中,信号完整性特别重要,因为信号层之间存在信号互交。

为了确保信号完整性,可以采用层间电缆布线、例行电缆布线或电磁屏蔽等措施来减少互补和串扰。

5.电源管理:在多层PCB设计中,电源管理也是一个关键问题。

电源管理涉及选择适当的电源电压和电源网络,保证所有电源都能得到正确的供电。

此外,还必须规划电源线的布局和直流备份,以降低噪声和电磁干扰。

6.散热设计:在多层PCB设计中,散热也是一个需要关注的问题。

在高密度和高功耗的电路中,可能会产生大量的热量。

为了保持电路的稳定和可靠性,必须设计散热系统,如散热器、热沉等,以将热量有效地散发出去。

7.封装选择:在多层PCB设计中,正确选择封装也是非常重要的。

封装决定了组件与PCB之间的电气连接方式,因此必须选择适当的封装以满足电路需求。

8.EMC设计:在多层PCB设计中,必须考虑电磁兼容性(EMC)问题。

通过使用良好的屏蔽设计、地线规划和可控阻抗布线,可以降低电磁辐射和敏感度,确保设备在电磁环境中的正常运行。

总之,多层PCB设计是一项复杂的任务,需要考虑多个方面。

在设计过程中,应仔细规划层次布局,保证信号完整性,合理规划电源管理和散热设计,选择适当的封装,并考虑EMC问题。

PCB层叠设计的关键要点汇总

PCB层叠设计的关键要点汇总

层叠设计的关键要点汇总1、层叠设计的最后一个层次接上一篇文章说的层叠设计的最后一个层次,其实这是一个开放性题目,非要让大家按照我固定的封闭思路答题,是不公平的。

所以我在上周的点评才说是“任性”一次。

不过也还是有朋友的回答和我想的一样,先握个手。

第3层次,不仅同时提供阻抗需求表以及层叠设计表,同时还要详细指定每一层的材料型号。

比如铜箔是采用RTF铜箔还是VLP铜箔,1-2层之间是使用2张1080,RC 含量为XX。

2-3层之间是Core芯板,是XX型号,等等。

如下图所示:有人会问:为什么要详细到这个程度?我又不是板厂的ME工程师!这个层次不是所有的项目都需要达到的,一般是推荐10G Bps+的系统,采用了低损耗板材或者超低损耗板材的时候,由于材料对信号的影响变得更加显著,需要关注到铜箔的粗糙度以及玻璃纤维布的编制效应等。

2、层叠设计的关键要点所以,层叠设计的第一个关键要点其实已经揭示答案了:要了解板材的基本知识。

其实就算是上文提到的阻抗控制设计的第2层次,虽然不用制定铜箔及玻纤布型号,但是也需要了解材料的基本知识,知道Core芯板一般都有哪些厚度,知道什么是3313、2116……以及不同型号玻纤布的DK、DF参数等。

这不,高速先生微信群有人提问了:生益S1000的材料,算阻抗的时候,DK应该取什么值呢?所以大家注意了,高速先生是有微信群的,平常可以沟通交流技术问题,欢迎大家后台联系管理员加入哈。

下面来看一下TU872 SLK的详细Datasheet,在1G Hz的时候,不同型号的芯片,DK可以从3.48到4.0。

这么大的差异,对我们阻抗计算以及仿真都会带来影响,不能忽视。

那层叠设计还有其他哪些关键要点呢?信号回流与参考平面布线层数规划,这个是确定一个板子设计多少层的前提因素,我们的高速小姐刘为霞会在后续文章详细解释电源、地层数的规划层间串扰以及双带线的设计跨分割的影响,如何考虑信号跨分割下图是本系列层叠设计文章的大致计划,用脑图的方式来规划高速先生的文章,是不是很高大上的感觉?。

PCB层叠设计方法和基本原则介绍

PCB层叠设计方法和基本原则介绍

PCB层叠设计方法和基本原则介绍
PCB设计工程师在完成预布局后,重点需要对板子布线瓶颈处进行分析,再结合PCB设计软件关于布线要求来确定布线层数,综合单板的性能指标要求与成本承受能力,确定单板的电源、地的层数以及它们与信号层的相对排布位置。

本节主要介绍PCB层叠设计方法:PCB设计软件CrossSecTIon界面、PCB层叠设计的基本原则。

一、CrossSecTIon 界面介绍
Allegro提供了一个集成、方便、强大的层叠设计与阻抗计算控制的工具,叫做Cross SecTIon。

如下图所示,可以非常直观地进行材料选择,参数确定,然后得到最终阻抗结果。

其中各选项的含义:
1.Type:选择各层的类型:电导、介质、平面
2.Material:材料,常用为 FR-4
3.Thickness:每一层的厚度
4.ConducTIvity:电导率
5.Dielectric Constant:介电常数
6.LossTangent:损耗角
7.NegativeArtwork
8.Shield:参考平面
技术专区
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-全文完-。

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构
一、PCB叠层设计层的排布原则
1、符合设计要求
PCB的叠层设计层要符合系统的结构要求,如信号传输、控制线路、
电源线路等。

这些要求具体取决于系统的功能和特点,要根据系统的需求
做出具体的叠层设计。

2、选择合适的铜厚度
叠层的设计要根据系统的参数,如电源电压和负载,确定线路的电阻
和电容,并估算线路的截面积。

根据截面积和PCB板材的铜厚度,确定叠
层设计中适当的铜厚度。

3、信号传输需求
叠层的设计需要考虑信号传输的需求,包括信号传输的速度、范围和
灵敏度。

线路的长度、铜厚度和布线方式,均会影响信号的传输特性。

因此,在叠层设计中要充分考虑信号传输的需求,进行合理的设计。

4、传输功耗过大
在进行叠层设计时,要注意线路的连接方式,避免节点功耗过大,以
免引起线路内部温度升高,影响系统的稳定性和可靠性。

5、保证叠层间的绝缘性
在PCB的叠层设计中,要注意保证叠层间的绝缘性,避免接触和短路。

这不仅有利于线路的正常工作,也有助于降低功耗,提高系统性能。

1、4层PCB
4层 PCB(4 Layer PCB)是一种常见的PCB叠层结构。

PCB多层板设计经验

PCB多层板设计经验

PCB多层板设计经验
1.PCB多层板设计应遵循的基本原则
(1)避免或尽量减少布线的变弯,变弯尽可能在45度或90度。

(2)尽量使转接头和接插件两端的布线保持一致。

(3)尽量使布线从信号较弱的元件到较强的元件,并以直线形式传输。

(4)大多数特定的连接应该使用宽的短线,尤其是在高频电路中。

(5)大多数信号是以线形状传输的,只有当信号本身是以圆形状传输时,才应该使用圆形布线。

(6)布线应始终保持在1层或2层,不要将布线超过2层,否则就会
出现噪声干扰和共模干扰。

(7)为了消除噪声和共模干扰,应使用双绞线或差分式结构。

(8)尽量使用小而紧凑的布线,以防止干扰电场的影响。

(9)尽量避免使用双层布线,因为双层布线易受到外部干扰。

(10)信号线允许的最大长度应跟踪的原则为:“要根据线的设计目的、长度、绝缘厚度和电导率等因素来计算线的实际直径”。

2.PCB多层板设计应特别注意的问题
(1)阻燃性:多层板的材料和组合方式以及柔性线的使用,都应满足
一定的阻燃规范要求。

(2)耐热性:多层板的材料和组合方式须满足一定的耐热规范要求。

(3)尺寸:多层板的尺寸不得超过设计允许的最大尺寸。

pcb结构叠板设计注意事项

pcb结构叠板设计注意事项

pcb结构叠板设计注意事项PCB(Printed Circuit Board)是电子元器件的基础,叠板设计是电路板设计中的重要一环。

下面是关于PCB结构叠板设计的一些注意事项:1.判断叠板需求:叠板设计首先要根据实际情况判断是否需要叠板。

叠板可以在同一层面上增加更多的电路层,从而增加电路板的功能密度。

如果需要在板上布线较多的信号或供电线路,同时要求较小的板尺寸,那么叠板设计就是一个很好的选择。

2.了解层间隔:在进行叠板设计时,需要了解每两层之间的层间隔。

层间隔是指两个相邻层之间的距离,通常是以米或毫米为单位。

了解层间隔有助于在适当的层之间安排电路信号和电源线路。

3.层数选择:根据实际需求选择适当的层数。

一般来说,常见的叠板结构有4层板和6层板。

4层板适合简单的电路设计,而6层板则适用于更复杂的电路设计。

选择适当的层数可以满足电路布局的需求,同时也要考虑成本和尺寸的限制。

4.分层规划:在进行叠板设计时,需要进行合理的分层规划。

不同的电路信号和电源线路应尽量分布在不同的层次上,以避免互相干扰。

同时,还需要考虑到散热和机械强度等因素,在设计时合理安排不同层次的元器件和铜箔。

5.控制信号和电源的布线:在进行叠板设计时,要合理布线信号和电源线路。

信号线路通常遵循较短、直接的原则,以减小信号传输的延迟和噪声干扰。

而电源线路则要考虑供电的稳定性和电流的传导能力。

6.地线规划:合理规划地线是叠板设计中的重要一环。

地线的布线不仅要考虑到信号的回流,还要考虑到电磁兼容性和滤波的需求。

地线覆盖整个电路板,并要尽量与电源线和信号线分隔开。

7.接地技巧:在进行叠板设计时,要使用合适的接地技巧来减小地线的阻抗。

例如,可以采用地平面设计,使用大面积的接地铜层来降低接地的电阻。

另外,还可以使用分布式接地技术,将地线分布在整个电路板上,以减小回流路径的电阻。

8.高速信号的处理:在进行高速信号的叠板设计时,需要注意信号的传输延迟和串扰干扰。

PCB叠层及阻抗计算

PCB叠层及阻抗计算

PCB叠层及阻抗计算PCB叠层是指在电路板上将多个铜箔层堆叠在一起,形成不同信号层和电源层的设计。

通过合理的叠层设计,可以有效地减小电路板的尺寸、提高电路板的性能和可靠性。

在PCB设计中,阻抗计算也是非常重要的一部分,可以帮助设计师保证信号传输的质量和稳定性。

一、PCB叠层设计1.信号层:用于传输信号的层,可以分为内层信号层和外层信号层。

内层信号层主要用于传输高速信号,外层信号层主要用于低速信号或者电源信号。

2.电源层:用于提供电源给电路的层。

在PCB设计中,通常会将电源设计为分层的结构,以避免相互干扰。

一般情况下,会有一个或者多个地平面层和一个或者多个电源层。

3.地层:用于提供整个电路板的通用地参考。

在PCB设计中,通常会分为多个地平面层,并通过通过并联电容等方式实现地的连接。

在进行PCB叠层设计时,需要考虑以下几个方面:1.信号层的选择:根据电路的布局需求和导引层的情况选择信号层的数量和位置。

一般而言,高速信号应尽量使用内层信号层传输,以减少信号的辐射和串扰。

2.电源层和地层的设计:根据电源和地的需求,合理设置电源层和地层的数量和分布。

一般情况下,电源和地应尽量平衡分布,避免在其中一区域集中。

3.引脚的布局:根据IC引脚和外部组件的布局要求,合理选择信号层和电源层的位置。

一般而言,IC引脚应尽量直接连接到内层信号层,以减小信号传输的电磁干扰。

4.路径的规划:根据电路布局和信号传输的要求,设计信号层之间的路径规划。

一般而言,高速信号应尽量选择较短的路径和宽的层间距,以减小信号的传输损耗和串扰。

二、阻抗计算阻抗是指信号在PCB设计中传输时所遇到的电阻和电感。

对于高速信号传输来说,阻抗的控制是非常关键的,可以有效地减小信号的反射和串扰,提高信号的传输质量。

在PCB设计中,常用的阻抗控制方法有以下几种:1.板厚控制:通过调节电路板的厚度,可以调节信号的传输速度。

一般而言,板厚越小,信号的传输速度越快,板厚越大,信号的传输速度越慢。

pcb叠层设计原则

pcb叠层设计原则

pcb叠层设计原则PCB(印刷电路板)叠层设计原则是PCB设计的最重要部分。

它提供了高质量的PCB设计,并令其具有足够的耐用性,可以满足复杂系统的需求,从而使产品性能提升。

本文将通过介绍和解释相关的原则来阐述PCB叠层设计原则。

首先,PCB叠层设计原则涉及到PCB的层次结构。

层次结构是由不同形式的层组成的。

这些层可以是信号层,GND层,电源层,控制层,布线层,屏蔽层等。

层次结构的选择涉及到电路板的信号路径和通信拓扑结构,同时还考虑到电容量,反射,紊乱,电容不匹配等因素。

在设计复杂的PCB时,应考虑如何有效地利用多层PCB。

其次,PCB叠层设计原则还涉及到PCB布线的设计。

PCB布线指的是将所有组件连接起来的一种措施。

在设计PCB布线时,应注意组件间的相互关系,例如信号线和GND线的连接方式,控制电路的布局,电源线的连接方式,等等。

此外,针对PCB布线的设计也应考虑其外部材料的性能,特别是其热导率性能、抗电磁干扰等。

最后,PCB叠层设计原则还涉及到PCB的位置优化。

PCB的位置优化指的是将电子元件选定、安排在PCB上的一种技术。

PCB的位置优化旨在降低PCB的体积,最大程度地提高PCB的整体密度,并提高产品性能。

因此,在PCB位置优化设计过程中,应考虑组件之间的关系,将组件正确安排在PCB上,使其占用的空间最小,以及合理安排组件之间的电气距离。

总的来说,PCB叠层设计原则是PCB设计的重要部分,主要包括PCB层次结构、PCB布线设计、PCB位置优化等几个方面。

只有恰当地遵循这些叠层设计原则,才能在设计PCB时达到最高的质量,最大程度地提高PCB的可靠性和可用性,并实现更好的产品性能。

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构

PCB叠层设计层的排布原则和常用层叠结构PCB(Printed Circuit Board)叠层设计是指在PCB板上合理地布局和堆叠不同层的电路板,以满足电路功能和性能要求的技术。

叠层设计不仅涉及到电路布线的密度和走线规则,还涉及到信号传输、电磁兼容和散热等因素。

在进行PCB叠层设计时,需要考虑以下几个原则:1.信号分类:根据电路板上的信号类型,将信号分类到不同的层,以便优化布局和提高信号的完整性。

2.电源和地层布局:将电源和地层布置在电路板的内层,并尽量使用连续的电源和地平面,以确保稳定的供电和减少信号噪声。

3.分析和隔离敏感信号:将敏感信号和高速信号分离并在不同的层上布置,以避免信号相互干扰。

4.电磁兼容性:在叠层设计中,需要考虑电磁兼容性问题,通过合理地堆叠层,减少信号层之间的串扰和辐射。

5.散热:在叠层设计中,需要考虑电路板散热问题,将散热层布置在适当的位置,以提高散热效果。

常用的PCB层叠结构有以下几种:1.单层结构:最简单、最常见的层叠结构,只有一层的电路板。

适用于简单的电路设计,成本低,但信号干扰较大,布线规则受限。

2.双层结构:由两层电路板组成,上层布置信号层,下层布置电源和地层。

适用于较复杂的电路设计,信号传输性能较好,但布线密度有限。

3.四层结构:由四层电路板组成,上下各一层信号层,中间两层为电源和地层。

适用于中等复杂度的电路,具有良好的抗干扰性和信号完整性。

4.六层结构:由六层电路板组成,与四层结构类似,但在两个信号层之间增加了一层作为地层。

适用于复杂的电路设计,更好地隔离信号层和提高信号完整性。

5.多层结构:由六层以上的电路板组成,可根据实际需要增加信号层、电源层和地层。

适用于超高密度和复杂的电路设计,但成本较高。

以上是常用的PCB层叠结构,实际应用还需要根据具体的设计要求和成本考虑进行选择。

正确的叠层设计可以提高电路的性能和可靠性,减少信号干扰和电磁辐射。

如何设计PCB叠层信号平面堆叠有哪些注意事项

如何设计PCB叠层信号平面堆叠有哪些注意事项

如何设计PCB叠层信号平面堆叠有哪些注意事项PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的设计是将电子元器件连接起来并提供稳定的电气连接的关键步骤。

在PCB设计中,信号平面的布局和堆叠是一个重要的考虑因素。

信号平面的堆叠设计对于PCB的电气性能、电磁兼容性和射频性能等方面都有重要影响。

以下是关于如何设计PCB叠层和注意事项的一些建议:一、了解信号平面堆叠的基本原则:1.信号层和地层的一对一铺设:对于每个信号层,都应有一个对应的地层。

这样可以提供尽可能低的地阻和最短的回路路径。

2.避免大的信号平面断开:尽量避免有大的孔洞或断开的信号平面,以减少电磁噪声和共模干扰。

3.适当的电气间距:信号层和地层之间应保持合适的电气间隔,以避免相互干扰。

二、选择合适的堆叠结构:1.信号平面堆叠结构的选择主要取决于应用和布线需求。

通常有两种主要的堆叠结构:层次堆叠和平行堆叠。

层次堆叠适用于多层PCB,可以提供更好的射频性能和电磁兼容性。

平行堆叠适合双面和四层PCB,可以提供较低的成本和较好的布线灵活性。

2.在信号平面堆叠结构中,通常有内、中、外三层。

内层通常用于信号传输,中层用于尽量铺设全铜地层,外层用于供电和其他信号。

三、注意信号平面和地层的布局:1.尽量保持对称布局:尽量保持信号平面和地层的对称性,以减少电磁辐射和接地的不对称。

2.规划信号和电源与地引脚的位置:分析和规划信号和电源与地引脚的位置,以最小化引脚的长度和电源和地的接触电阻。

3.适当的分割信号:对于高速信号和敏感信号,尽量避免信号在整个信号平面中穿越,可以通过分割信号平面来减少串扰和干扰。

四、导引和阻抗控制:1.控制层间阻抗:选择适当的层间介质和布线宽度,以实现所需的阻抗控制。

2.使用交错布线:在信号层和地层之间进行交错布线,可以减小传输线之间的耦合。

五、注意电源平面的设计:1.适当的电源地联结:电源层和地层之间需要合适的连接,以提供低阻和稳定的电源。

pcb叠层设计原则

pcb叠层设计原则

pcb叠层设计原则1 PCB叠层设计原则PCB(印制电路板)叠层设计是一种复杂的多层结构,它具有良好的电磁屏蔽性能和散热性能。

为了有效的设计PCB叠层结构,需要掌握一些原则和重要的设计技巧。

1 符合EMC要求电磁兼容(EMC)要求是设计师经常需要考虑的重要问题,这是由于外部高频电磁场引起的射频干扰(RFI)和无线电技术所产生的干扰。

要求板设计具备EMC水平,一般采取的措施是合适的布局,使用低通滤波网络,使用EMI导体等,对敏感信号进行屏蔽并平衡电流,以减少RFI和EMI的发射。

2 电流性能电流性能是保证高效电流流动的设计技术,它考虑了板上跟踪宽度,电源网络,连接桥接,地线优化以及其他板上电流流动的设计要素。

正确的电流设计有助于数字控制器和常规回路部件之间或在多个电路和每层之间共享更电流,有效降低板上电阻,从而提高板上电电路的整体性能。

3 连接性能连接性是指将多个电路连接起来或与外部设备进行连接的功能。

它考虑板上信号的传输,包括接线布线,针能连接,插件,带护套连接,板对板连接,低通滤波网络,阻抗补偿和连接等。

一般来说,板上信号的传输要求使用针连接,以防止外部电磁干扰,同时带来传输信号的可靠性。

4 其他考虑除了上面提到的原则外,在设计PCB叠层结构时,还需要考虑布局的视觉外观,减小热量对组件的影响,对噪音的抑制以及连接器,可靠性和安全性等。

在此过程中,本身使用的应是环保材料,以及按要求进行工装制作。

总之,PCB叠层设计决定了叠层中每一个电路的整体性能,因此,在进行叠层设计之前,必须根据不同要求确定每一层的电子连接配置,确保设计满足严格的EMC,电流和连接性等要求。

PCB设计中叠层结构的设计建议

PCB设计中叠层结构的设计建议

PCB设计中层叠结构的设计建议:
1、PCB叠层方式推荐为Foil叠法
2、尽可能减少PP片和CORE型号及种类在同一层叠中的使用(每层介质不超过3张PP 叠层)
3、两层之间PP介质厚度不要超过21MIL(厚的PP介质加工困难,一般会增加一个芯板导致实际叠层数量的增加从而额外增加加工成本)
4、PCB外层(Top、Bottom层)一般选用0.5OZ厚度铜箔、内层一般选用1OZ厚度铜箔
说明:一般根据电流大小和走线粗细决定铜箔厚度,如电源板一般使用2-3OZ铜箔,普通信号板一般选择1OZ的铜箔,走线较细的情况还可能会使用1/3QZ铜箔以提高良品率;同时避免在内层使用两面铜箔厚度不一致的芯板。

5、PCB板布线层和平面层的分布,要求从PCB板层叠的中心线上下对称(包括层数,离中心线距离,布线层铜厚等参数)
说明:PCB叠法需采用对称设计,对称设计指绝缘层厚度、半固化片类别、铜箔厚度、图形分布类型(大铜箔层、线路层)尽量相对于PCB的中心线对称。

6、线宽及介质厚度设计需要留有充分余量,避免余量不足产生SI等设计问题
PCB的层叠由电源层、地层和信号层组成。

信号层顾名思义就是信号线的布线层。

电源层、地层有时被统称为平面层。

在少量PCB设计中,采用了在电源地平面层布线或者在布线层走电源、地网络的情况,对于这种混合类型的层面设计统一称为信号层。

下图为6层的典型层叠示意图快点PCB学院。

PCB叠层设计的基本原则

PCB叠层设计的基本原则

考虑到信号质量控制因素,PCB层叠设计的一般原则如下:
1、元件面相邻的第二层为地平面,提供器件屏蔽层以及顶层布线提供参考平面。

2、所有信号层尽可能与地平面相邻,以保证完整的回流通道。

3、尽量避免两层信号层直接相邻,以减少串扰。

4、主电源尽可能与其对应地相邻,构成平面电容,降低电源平面阻抗。

5、兼顾层压结构对称,利于制版生产时的翘曲控制。

以上为层叠设计的常规原则,在实际开展层叠设计时,电路板设计师可以通过增加相邻布线层的间距,缩小对应布线层到参考平面的间距,进而控制层间布线串扰率的前提下,可以使用两信号层直接相邻。

对于比较注重成本的消费类产品,可以弱化电源与地平面相邻降低平面阻抗的方式,从而尽可能减少布线层,降低PCB成本。

当然,这样做的代价是存在信号质量设计风险的。

对于背板(Backplane或midplane)的层叠设计,鉴于常见背板很难做到相邻走线互相垂直不可避免地出现平行长距离布线。

对于高速背板,一般层叠原则如下:
1、Top面、Bottom面为完整的地平面,构成屏蔽腔体。

2、无相邻层平行布线,以减少串扰,或者相邻布线层间距远远大于参考平面间距。

3、所有信号层尽可能与地平面相邻,以保证完整的回流通道。

需要说明的是,在具体的PCB层叠设置时,要对以上原则进行灵活掌握和运用,根据实际单板的需求进行合理的分析,最终确定合适的层叠方案,切忌生搬硬套。

PCB叠层结构知识多层板设计技巧

PCB叠层结构知识多层板设计技巧

PCB叠层结构知识多层板设计技巧PCB(Printed Circuit Board)叠层结构是指将多个层(Layer)的电路板通过堆叠的方式组合在一起形成一个整体。

多层板设计技巧包括了布线规则、信号与电源分离、地电平整、阻抗控制等方面的知识。

下面将详细介绍PCB叠层结构知识和多层板设计技巧。

首先,关于PCB的叠层结构。

PCB的叠层结构可以根据电路设计的需要选择不同的层数,一般常见的有4层、6层、8层等不同层数的叠层结构。

叠层结构具有以下几个优点:1.紧凑性:叠层结构可以将电路板的整体尺寸缩小,提高电子产品的集成度。

2.信号完整性:通过在内层设置地电平、电源电平和信号层,可以有效减少信号串扰和引入的干扰,提高信号完整性。

3.电路效率:叠层结构可以实现电路的分区布局,提高电路的工作效率。

在进行多层板设计时,需要注意以下一些设计技巧:1.PCB分区:将电路板按照不同功能进行分区,将信号层、地电平、电源电平等布局在不同的分区内,以减小信号串扰和电磁干扰。

2.信号与电源分离:将高频信号与低频信号的电源层分离开来,以减小高频信号对低频信号的干扰。

3.地电平规划:在每一层中都设置地电平层,通过整体的地电平规划和细致的连接,可以有效减小信号引入的误差和电磁辐射。

4.阻抗控制:针对高频信号的传输需要控制信号线的阻抗,通过在叠层结构中选择合适的层间间距和层间介质常数,可以实现所需的阻抗匹配。

5.差分信号布线:对于差分信号,要注意将两条线平行布线,且长度相等,以减小信号的模式转换和串扰。

6.信号引线规划:信号引线的布线应尽量短且直,以减小传输延迟和信号失真。

7.确保电源稳定:多层板设计中,要保证各个层的电源电平稳定,避免因电源干扰导致的工作异常。

综上所述,PCB的叠层结构是一种优化电路设计的方法,可以提高电路性能和可靠性。

在进行多层板设计时,需要根据具体的电路要求选择合适的叠层结构,并采用相关的设计技巧,以确保电路板的性能达到设计目标。

PCB多层板叠层要求

PCB多层板叠层要求

PCB多层板叠层要求1.正确选择叠层数量:多层板的层数可以根据电路的复杂程度和性能要求来确定。

通常,三层至六层的多层板是最常见的选择。

选择适当的层数可以提供足够的连接和信号传输能力,并兼顾制造成本和可靠性。

2.对称叠层:在多层板设计中,对称叠层是非常重要的。

对称叠层可以提供更好的EMI/EMC性能,以及更好的热分布和机械稳定性。

对称叠层还可以减少由于层叠差异引起的应力和变形。

3.绝缘层材料选择:多层板中的绝缘层通常采用玻璃纤维增强材料,如FR-4、这种材料具有良好的绝缘性能和机械强度,适合于一般电子应用。

另外,还可以选择其他特殊的绝缘材料,如聚酰亚胺(PI)和氰酸酯(CE)等,以满足特定应用的需求。

4.导电层厚度:在多层板的设计中,导电层的厚度也是一个关键要求。

导电层的厚度可以根据电流传输能力、机械强度和制造成本等因素来确定。

通常,内层导电层的厚度较薄,而外层导电层的厚度较厚。

5.引孔布局:在多层板的设计中,引孔的布局也是非常重要的。

引孔的布局应该遵循信号完整性和电磁兼容性的原则,以减少信号串扰和电磁干扰。

在布局引孔时,需要考虑信号电路和地电路之间的距离和连接方式。

6.电磁兼容性设计:在多层板的设计中,电磁兼容性设计也是非常重要的。

电磁兼容性设计包括屏蔽层的设计、信号层的布局和接地层的规划等。

这些设计可以有效地减少EMI/EMC问题,并提高系统的可靠性和性能。

7.差分信号布线:在多层板的设计中,差分信号布线也是一个重要的叠层要求。

差分信号布线可以提供更好的抗干扰能力和传输性能。

在布线时,需要保持差分信号的严格匹配,并使其距离其他信号线和回流路径足够远。

总之,叠层要求是多层板设计和制造中的重要环节。

正确选择叠层数量、对称叠层、绝缘层材料选择、导线层厚度、引脚布局、电磁兼容性设计和差分信号布线等都是非常重要的。

遵循这些叠层要求可以确保多层板的可靠性、性能和电磁兼容性。

层叠设计pcb工程师需要注意的地方.doc

层叠设计pcb工程师需要注意的地方.doc

PCB工程师需要注意的地方较多的PCB工程师,他们经常画电脑主板,对Allegro等优秀的工具非常的熟练,但是,非常可惜的是,他们居然很少知道如何进行阻抗控制,如何使用工具进行信号完整性分析.如何使用IBIS模型我觉得真正的PCB高手应该还是信号完整性专家,而不仅仅停留在连连线,过过孔的基础上对布通一块板子容易,布好一块好难。

小资料对于电源、地的层数以及信号层数确定后,它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题;单板层的排布一般原则:元件面下面(第二层)为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;所有信号层尽可能与地平面相邻;尽量避免两信号层直接相邻;s主电源尽可能与其对应地相邻;兼顾层压结构对称。

对于母板的层排布,现有母板很难控制平行长距离布线,对于板级工作频率在50MHZ以上的(50MHZ以下的情况可参照,适当放宽),建议排布原则:元件面、焊接面为完整的地平面(屏蔽);无相邻平行布线层;所有信号层尽可能与地平面相邻;关键信号与地层相邻,不跨分割区。

注:具体PCB的层的设置时,要对以上原则进行灵活掌握,在领会以上原则的基础上,根据实际单板的需求,如:是否需要一关键布线层、电源、地平面的分割情况等,确定层的排布,切忌生搬硬套,或抠住一点不放。

以下为单板层的排布的具体探讨:*四层板,优选方案1,可用方案3方案电源层数地层数信号层数 1 2 3 41 1 12 S G P S2 1 2 2 G S S P3 1 1 2 S P G S方案1 此方案四层PCB的主选层设置方案,在元件面下有一地平面,关键信号优选布TOP层;至于层厚设置,有以下建议:满足阻抗控制芯板(GND到POWER)不宜过厚,以降低电源、地平面的分布阻抗;保证电源平面的去藕效果;为了达到一定的屏蔽效果,有人试图把电源、地平面放在TOP、BOTTOM层,即采用方案2:此方案为了达到想要的屏蔽效果,至少存在以下缺陷:电源、地相距过远,电源平面阻抗较大电源、地平面由于元件焊盘等影响,极不完整由于参考面不完整,信号阻抗不连续实际上,由于大量采用表贴器件,对于器件越来越密的情况下,本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面,预期的屏蔽效果很难实现;方案2使用范围有限。

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PCB 工程师需要注意层叠设计
较多的PCB工程师,他们经常画电脑主板,对Allegro等优秀的工具非常的熟练,但是,非常可惜的是,他们居然很少知道如何进行阻抗控制,如何使用工具进行信号完整性分析。

如何使用IBIS模型我觉得真正的PCB高手应该还是信号完整性专家,而不仅仅停留在连连线,过过孔的基础上对布通一块板子容易,布好一块难。

小资料:对于电源、地的层数以及信号层数确定后,它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题;
单板层的排布一般原则:
元件面下面(第二层)为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面;
所有信号层尽可能与地平面相邻;
尽量避免两信号层直接相邻;
主电源尽可能与其对应地相邻;
兼顾层压结构对称。

对于母板的层排布,现有母板很难控制平行长距离布线,对于板级工作频率在50MHZ 以上的(50MHZ以下的情况可参照,适当放宽),建议排布原则:元件面、焊接面为完整的地平面(屏蔽);
无相邻平行布线层;
所有信号层尽可能与地平面相邻;
关键信号与地层相邻,不跨分割区。

注:具体PCB的层的设置时,要对以上原则进行灵活掌握,在领会以上原则的基础上,根据实际单板的需求,如:是否需要一关键布线层、电源、地平面的分割情况等,确定层的排布,切忌生搬硬套,或抠住一点不放。

以下为单板层的排布的具体探讨:*四层板,优选方案1,可用方案3方案电源层数地层数信号层数1 2 3 4 1 1 1 2 S G P S 2 1 2 2 G S S P 3 1 1 2 S P G S方案1此方案四层PCB的主选层设置方案,在元件面下有一地平面,关键信号优选布TOP层;至于层厚设置,有以下建议:满足阻抗控制芯板(GND到POWER)不宜过厚,以降低电源、地平面的分布阻抗;保证电源平面的去藕效果;为了达到一定的屏蔽效果,有人试图把电源、地平面放在TOP、BOTTOM 层,即采用方案2:此方案为了达到想要的屏蔽效果,至少存在以下缺陷:电源、地相距过
远,电源平面阻抗较大电源、地平面由于元件焊盘等影响,极不完整由于参考面不完整,信号阻抗不连续实际上,由于大量采用表贴器件,对于器件越来越密的情况下,本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面,预期的屏蔽效果很难实现;方案2使用范围有限。

但在个别单板中,方案2不失为最佳层设置方案。

以下为方案2使用案例;案例(特例):设计过程中,出现了以下情况:
A、整板无电源平面,只有GND、PGND各占一个平面;
B、整板走线简单,但作为接口滤波板,布线的辐射必须关注;
C、该板贴片元件较少,多数为插件。

分析:1、由于该板无电源平面,电源平面阻抗问题也就不存在了;
2、由于贴片元件少(单面布局),若表层做平面层,内层走线,参考平面的完整性基本得到保证,而且第二层可铺铜保证少量顶层走线的参考平面;
3、作为接口滤波板,PCB布线的辐射必须关注,若内层走线,表层为GND、PGND,走线得到很好的屏蔽,传输线的辐射得到控制;鉴于以上原因,在本板的层的排布时,决定采用方案2,即:GND、S1、S2、PGND,由于表层仍有少量短走线,而底层则为完整的地平面,我们在S1布线层铺铜,保证了表层走线的参考平面;五块接口滤波板中,出于以上同样的分析,设计人员决定采用方案2,同样不失为层的设置经典。

列举以上特例,就是要告诉大家,要领会层的排布原则,而非机械照搬。

方案3:此方案同方案1类似,适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号底层布线的情况;一般情况下,限制使用此方案;*六层板:优选方案3,可用方案1,备用方案2、4对于六层板,优先考虑方案3,优选布线层S2,其次S3、S1.主电源及其对应的地布在4、5层,层厚设置时,增大S2-P之间的间距,缩小P-G2之间的间距(相应缩小G1-S2层之间的间距),以减小电源平面的阻抗,减少电源对S2的影响;在成本要求较高的时候,可采用方案1,优选布线层S1、S2,其次S3、S4,与方案1相比,方案2保证了电源、地平面相邻,减少电源阻抗,但S1、S2、S3、S4全部裸露在外,只有S2才有较好的参考平面;
对于局部、少量信号要求较高的场合,方案4比方案3更适合,它能提供极佳的布线层S2. *八层板:优选方案2、3、可用方案1对于单电源的情况下,方案2比方案1减少了相邻布线层,增加了主电源与对应地相邻,保证了所有信号层与地平面相邻,代价是:牺牲一布线层;对于双电源的情况,推荐采用方案3,方案3兼顾了无相邻布线层、层压结构对称、主电源与地相邻等优点,但S4应减少关键布线;方案4:无相邻布线层、层压结构对称,但电源平面阻抗较高;应适当加大3-4、5-6,缩小2-3、6-7之间层间距;方案5:与方案4相比,保证了电源、地平面相邻;但S2、S3相邻,S4以P2作参考平面;对于底层关键布线较少以及S2、S3之间的线
间窜扰能控制的情况下此方案可以考虑;*十层板:推荐方案2、3、可用方案1、4方案3:扩大3-4与7-8各自间距,缩小5-6间距,主电源及其对应地应置于6、7层;优选布
线层S2、S3、S4,其次S1、S5;本方案适合信号布线要求相差不大的场合,兼顾了性能、成本;推荐大家使用;但需注意避免S2、S3之间平行、长距离布线;
方案4:EMC效果极佳,但与方案3比,牺牲一布线层;在成本要求不高、EMC指标要求较高、且必须双电源层的关键单板,建议采用此种方案;优选布线层S2、S3,对于单电源层的情况,首先考虑方案2,其次考虑方案1.方案1具有明显的成本优势,但相邻布线过多,平行长线难以控制;*十二层板:推荐方案2、3,可用方案1、4、备用方案5
以上方案中,方案2、4具有极好的EMC性能,方案1、3具有较佳的性价比;
对于14层及以上层数的单板,由于其组合情况的多样性,这里不再一一列举。

大家可按照以上排布原则,根据实际情况具体分析。

以上层排布作为一般原则,仅供参考,具体设计过程中大家可根据需要的电源层数、布线层数、特殊布线要求信号的数量、比例以及电源、地的分割情况,结合以上排布原则灵活掌握
6层板以后的各个方案在哪?
6层和8层来了*六层板,优选方案3,可用方案1,备用方案2、4方案电源地信号1 2 3 4 5 6 1 1 1 4 S1 G S2 S3 P S4 2 1 1 4 S1 S2 G P S3 S4 3 1 2 3 S1 G1 S2 G2 P S3 4 1 2 3 S1 G1 S2 G2 P S3 *八层板:优选方案2、3、可用方案1方案电源地信号1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 2 5 S1 G1 S2 S3 P S4 G2 S5 2 1 3 4 S1 G1 S2 G2 P S3 G3 S4 3 2 2 4 S1 G1 S2 P1 G2 S3 P2 S4 4 2 2 4 S1 G1 S2 P1 P2 S3 G3 S4 5 2 2 4 S1 G1 P1 S2 S3 G2 P2 S4 EMC问题
在布板的时候还应该注意EMC的抑制哦!!这很不好把握,分布电容随时存在!!
如何接地!
PCB设计原本就要考虑很多的因素,不同的环境需要考虑不同的因素。

另外,我不是PCB工程师,经验并不丰富:)))
地的分割与汇接
接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。

正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力,又能减少产品对外的EMI发射。

一博科技小编整理: 。

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