一到八层电路板的叠层设计方式
多层PCB电路板设计方法
多层PCB电路板设计方法在现代电子产品制造中,多层PCB(Printed Circuit Board)电路板已经成为主流。
多层PCB电路板具有更高的密度、更好的阻抗控制、更好的电磁兼容性和更好的可靠性等优点。
在设计多层PCB电路板时,需要考虑以下几个方面:1.电路布局:在设计多层PCB电路板时,需要根据电路功能和布线的规则进行电路布局。
将相互关联的电路放置在相邻的层上,以减少信号传输的长度和干扰。
同时,需要确保电路板上的分布电容和电感尽量小,以避免互相干扰。
2.信号层设计:多层PCB电路板通常包含多个信号层,需要合理布局和连接。
在布局信号层时,可以根据信号的频率和重要性进行分层和导向。
高频信号和重要信号可以放置在内层,以减少干扰和保护其安全性。
3.高速信号处理:对于高速信号处理电路,需要特别关注信号完整性和干扰抑制。
通过使用差分对或屏蔽技术来减少信号串扰,使用合适的线宽和间距来控制阻抗匹配,并采取合适的终端阻抗来提高信号质量和可靠性。
4.数字/模拟分离:对于含有数字和模拟信号的电路板,应该尽量使其相互分离。
数字信号通常具有更高的噪声饱和度和较高的频率,可能会干扰模拟信号。
通过物理分离和使用模拟/数字混合层,可以有效减少干扰。
5.电源和地形规划:电源和地形规划对于多层PCB电路板的设计非常关键。
在设计中,应该将电源和地形分配到整个电路板上,以确保供电的稳定性和可靠性。
同时,还需要合理规划地形,将地形引导到共享地方或独立地方,以减少地形噪音和地形干扰。
6.热管理:多层PCB电路板中的热管理也是一个重要的设计考虑因素。
应该合理规划散热器,通过增加热散热层、合理布局散热源和采用合适的散热技术来提高散热效果,确保电路板的正常工作。
7.电磁兼容性(EMC)设计:多层PCB电路板中的电磁兼容性设计非常重要。
应该避免信号层的平行走线,合理规划信号引脚的位置和方向,减少信号的回返路径和串扰。
此外,还可以使用屏蔽技术和过滤器来抑制电磁辐射和受到的电磁干扰。
PCB常用阻抗设计方案及叠层
PCB常用阻抗设计方案及叠层PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中最常见的一种电路板,用于连接和支持电子组件。
在PCB设计中,阻抗是一个重要的考虑因素,特别是在高频电路和信号传输中。
以下是PCB常用阻抗设计方案及叠层的介绍:1.阻抗定义和常见值:阻抗是指电路中电流和电压之间的比率,表示电路对交流信号的阻碍程度。
在PCB设计中,常见的阻抗值包括50Ω,75Ω和100Ω等,其中50Ω应用最为广泛。
2.单层PCB阻抗设计:在单层PCB设计中,通过控制信号线的宽度和距离来实现特定的阻抗值。
一般来说,信号线的宽度越宽,阻抗越低。
在设计过程中,可以使用阻抗计算工具或阻抗计算公式来确定合适的信号线宽度。
3.双层PCB阻抗设计:在双层PCB设计中,可以使用不同的叠层结构来实现特定的阻抗值。
常见的叠层结构包括两层相邻的信号层,两层信号层之间夹一层地层,以及两层信号层之间夹一层电源层等。
4.多层PCB阻抗设计:多层PCB通常包含四层或六层,在更高层数的PCB中,可以使用更复杂的阻抗设计方案。
常见的多层PCB阻抗设计方案包括均匀分布阻抗线和差分阻抗线。
5.均匀分布阻抗线:均匀分布阻抗线是指在PCB内部平面层上均匀分布的阻抗线。
通过控制平面层与信号层之间的距离和信号层上的信号线宽度,可以实现特定的阻抗值。
这种设计方案适用于高频电路和差分信号传输。
6.差分阻抗线:差分阻抗线是指将信号和其反相信号同时传输在两条平行的信号线上。
差分信号传输具有很好的抗干扰能力和信号完整性。
在PCB设计中,通过控制差分信号线和地线之间的距离和信号线宽度,可以实现特定的阻抗值。
总之,PCB阻抗设计是非常重要的一部分,在高频电路和信号传输中尤其关键。
通过合理选择信号线宽度、距离以及叠层结构等设计参数,可以实现所需的阻抗值。
在PCB设计过程中,可以借助专业的设计软件和计算工具,以及参考相关的设计规范和指南来进行阻抗设计。
3分钟教你看懂PCB叠层文件
3 分钟教你看懂PCB 叠层文件
我们都知道,电路板的叠层安排是对PCB 的整个系统设计的基础。
叠层设计如有缺陷,将最终影响到整机的emc 性能。
那幺下面就和咱一起来看看到底如何才看懂叠层文件吧~
下图是我们一般情况下看到的叠层好的文件图示:
一、对(图一)解析如下:
首先,我们可以看出叠层是8 层板,有5 个走线层(TOP、ART03、
ART04、ART06、BOTTOM),有2 个地层(GND02、GND05),有1 个电源
层(PWR07)。
其次我们可以获得整个板子的使用的PP 片情况,GND02-ART03 一张芯
板(core),ART4-GND05(core) 一张芯板,ART06-PWR07(core) 一张芯板, 其
它的用PP 加铜箔,最后压合在一起而成的。
TOP、GND02 层中间的PP 片是2116 半固化片,ART03、ART04 层中间的PP 片是由2 个3313 半固化片和
1 个7628 半固化片压合而成,GND05、ART06 层中间的PP 片是由
2 个3313
半固化片和1 个7628 半固化片压合而成,PWR07、BOTTOM 层中间的PP
片是2116 半固化片。
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。
allegro foil叠法
allegro foil叠法Allegro foil叠法是一种高效、实用的电子电路设计方法,广泛应用于各种电子设备和产品的开发过程中。
本文将详细介绍Allegro foil叠法的设计步骤、应用场景及优势,并提供一些实践注意事项。
一、Allegro foil叠法简介Allegro foil叠法,又称Allegro PCB叠层设计法,是一种基于印刷电路板(PCB)的叠层设计方法。
它通过在PCB上交替堆叠不同材质的箔片,实现电路信号的传输和布局。
与传统的电路设计方法相比,Allegro foil叠法具有更高的集成度、更小的体积和更好的性能。
二、叠法步骤详解1.设计原理图:首先,根据电路需求,设计工程师需要绘制出完整的原理图,包括各个元器件的连接关系和信号走向。
2.布局:在PCB设计软件中,将原理图转化为实际PCB布局,考虑元器件的摆放、信号走线的布局以及叠层结构的设计。
3.叠层设计:根据Allegro foil叠法的要求,在PCB上设置交替的金属箔层,以实现信号的高速传输。
通常,金属箔层的厚度、材质和电磁特性会根据电路需求进行选择。
4.布线:在布局的基础上,对各个信号进行布线。
注意遵循布线规则,如避免信号走线过长、交叉布线等,以保证信号传输的质量和稳定性。
5.校验:完成布线后,进行电磁兼容性(EMC)和信号完整性(SI)的校验,确保电路设计满足实际应用需求。
6.制作与测试:将设计好的PCB发送至生产厂家进行制作,并对成品进行性能测试,验证电路设计的正确性。
三、应用场景及优势1.高频高速电路:Allegro foil叠法适用于高频高速电路的设计,如射频电路、数据通信电路等,能有效减小信号传输的损耗和延迟。
2.紧凑型设备:在体积有限的设备中,Allegro foil叠法可以实现更高密度的电路布局,提高设备性能。
3.电磁兼容性要求严格的场合:Allegro foil叠法通过交替叠层,可以有效抑制电磁干扰,提高电路的稳定性。
一到八层电路板的叠层设计方式
一到八层电路板的叠层设计方式一到八层电路板的叠层设计方式电路板的叠层安排是对PCB的整个系统设计的基础。
叠层设计如有缺陷,将最终影响到整机的EMC性能。
总的来说叠层设计主要要遵从两个规矩:1. 每个走线层都必须有一个邻近的参考层(电源或地层);2. 邻近的主电源层和地层要保持最小间距,以提供较大的耦合电容;下面列出从单层板到八层板的叠层:一、单面板和双面板的叠层对于两层板来说,由于板层数量少,已经不存在叠层的问题。
控制EMI辐射主要从布线和布局来考虑;单层板和双层板的电磁兼容问题越来越突出。
造成这种现象的主要原因就是因是信号回路面积过大,不仅产生了较强的电磁辐射,而且使电路对外界干扰敏感。
要改善线路的电磁兼容性,最简单的方法是减小关键信号的回路面积。
关键信号:从电磁兼容的角度考虑,关键信号主要指产生较强辐射的信号和对外界敏感的信号。
能够产生较强辐射的信号一般是周期性信号,如时钟或地址的低位信号。
对干扰敏感的信号是指那些电平较低的模拟信号。
单、双层板通常使用在低于10KHz的低频模拟设计中:1 在同一层的电源走线以辐射状走线,并最小化线的长度总和;2 走电源、地线时,相互靠近;在关键信号线边上布一条地线,这条地线应尽量靠近信号线。
这样就形成了较小的回路面积,减小差模辐射对外界干扰的敏感度。
当信号线的旁边加一条地线后,就形成了一个面积最小的回路,信号电流肯定会取道这个回路,而不是其它地线路径。
3 如果是双层线路板,可以在线路板的另一面,紧靠近信号线的下面,沿着信号线布一条地线,一线尽量宽些。
这样形成的回路面积等于pcb线路板的厚度乘以信号线的长度。
二、四层板的叠层推荐叠层方式:2.1 SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;2.2 GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;对于以上两种叠层设计,潜在的问题是对于传统的1.6mm (62mil)板厚。
层间距将会变得很大,不仅不利于控制阻抗,层间耦合及屏蔽;特别是电源地层之间间距很大,降低了板电容,不利于滤除噪声。
单层板到八层板的叠层,究竟应该怎么设计与选择
单层板到八层板的叠层,究竟应该怎么设计与选择1. 每个走线层都必须有一个邻近的参考层(电源或地层);2. 邻近的主下面列出从单层板到11 在同一层的电源走线以辐射状走线,并最小化线的长度总和;2 走电源、地线时,相互靠近;在关键信号线边上布一条地线,这条地线应尽量靠近信号线。
这样就形成了较小的回路面积,减小差模辐射对外界干扰的敏感度。
当信号线的旁边加一条地线后,就形成了一个面积最小的回路,信号电流肯定会取道这个回路,而不是其它地线路径。
3 如果是双层线路板,可以在线路板的另一面,紧靠近信号线的下面,沿着信号线布一条地线,一线尽量宽些。
这样形成的回路面积等于pcb线路板的厚度乘以信号线的长度。
22.1 SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;2.2 GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;33.1 SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;3.2 GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;小结:对于六层板的方案,电源层与地层之间的间距应尽量减小,以获得好的电源、地耦合。
但62mil的板厚,层间距虽然得到减小,还是不容易把主电源与地层之间的间距控制得很小。
对比第一种方案与第二种方案,第二种方案成本要大大增加。
因此,我们叠层时通常选择第一种方案。
设计时,遵循20H规则和镜像层规则设计41 Signal 1 元件面、微带走线层2 Signal 2 内部微带走线层,较好的走线层(X方向)3 Ground4 Signal 3 带状线走线层,较好的走线层(Y方向)5 Signal 4 带状线走线层6 Power7 Signal 5 内部微带走线层8 Signal 6 微带走线层1 Signal 1 元件面、微带走线层,好的走线层2 Ground 地层,较好的电磁波吸收能力3 Signal 2 带状线走线层,好的走线层4 Power 电源层,与下面的地层构成优秀的电磁吸收5 Ground 地层6 Signal 3 带状线走线层,好的走线层7 Power 地层,具有较大的电源阻抗8 Signal 4 微带走线层,好的走线层1 Signal 1 元件面、微带走线层,好的走线层2 Ground 地层,较好的电磁波吸收能力3 Signal 2 带状线走线层,好的走线层4 Power 电源层,与下面的地层构成优秀的电磁吸收 5 Ground 地层 6 Signal 3 带状线走线层,好的走线层7 Ground 地层,较好的电磁波吸收能力8 Signal 4 微带走线层,好的走线层五、小结对于如何选择设计用几层板和用什么方式的叠层,要根据电路板上信号网络的数量,器件。
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。
层叠结构设计
高速PCB设计要素(一)-层叠2010-03-07 14:33:07|分类:PCB | 标签:|字号大中小订阅对Allegro使用熟练程度,不仅在使用上,还要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。
真正的PCB高手应该还是信号完整性专家。
(在我面试过程中也经常会被询问到是否对高速板进行仿真的问题)。
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。
PCB设计者,很注重叠层问题,一个好的叠层结构是对大多数信号整体性问题和EMC问题的最好防范措施,同时也最易被人们误解。
这里有几种因素在起作用,能解决一个问题的好方法可能会导致其它问题的恶化。
很多系统设计供应商会建议电路板中至少应该有一个连续平面以控制特性阻抗和信号质量,只要成本能承受得起,这是个很好的建议。
EMC咨询专家时常建议在外层上放置地线填充(ground fill)或地线层来控制电磁辐射和对电磁干扰的灵敏度,在一定条件下这也是一种好建议。
然而,由于瞬态电流的原因,在某些普通PCB设计中采用这种方法可能会遇到麻烦。
首先,我们来看一对电源层/地线层这种简单的情况:它可看作为一个电容。
可以认为电源层和地线层是电容的两个极板。
要想得到较大的电容值,就需将两个极板靠得更近(距离D),并增大介电常数(εr)。
电容越大则阻抗越低,这是我们所希望的,因为这样可以抑制噪声。
不管其它层怎样安排,主电源层和地线层应相邻,并处于叠层的中部。
如果电源层和地线层间距较大,就会造成很大的电流环并带来很大的噪声。
PCB的各层分布一般是对称的。
不应将多于两个的信号层相邻放置;否则,很大程度上将失去对SI的控制。
最好将内部信号层成对地对称放置。
除非有些信号需要连线到SMT器件,我们应尽量减少外层的信号布线。
层的排布一般原则:1)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;2)所有信号层尽可能与地平面相邻;3)尽量避免两信号层直接相邻;4)主电源尽可能与其对应地相邻;5)兼顾层压结构对称。
常用PCB层叠参考NEW
常用PCB层叠
说明:以下为常用的2-8层板公司最常用的层叠, 在之前成熟层叠的根底上汇总,这些层叠都是我们公司经过批量验证OK的,请在设计时调用.因为这是是个通用模板,适合所有情况,整理在一起的时侯,可能有些微调.各种叠法很多,未包含的后续再补充.未包含的情况大家类似目前处理方法,找到之前曾设计单板参考,根本都有.
备注:
1)改版还按之前的方式,新版设计,包括套用之前的模块布线,如果有更改,请修改下,方便后续重用.
2)设计中如果没有用到模板中的阻抗线,请在模板中删除
3)其他信号不得与有阻抗控制的信号线宽一致.有一致,其他信号线宽要稍作修改
4)根据实际情况选择对应的层叠,特别是如果没有及其以下间距的BGA器件的,选用对应的.请务必对应好,方便后续套用.
一.2层板
层叠:
阻抗控制表,一般不控制阻抗,无须填写
备注:不同板厚的2层板根据板厚修改1,2层之间的介质厚度即可,其他不变
二.4层板
:
阻抗要求:
:
1.单板上有及其以下PIN间距的BGA器件,有1或者2个布线内层. 如果一个内层布线,默认第3层为布线层,第4层为POWER.其他不变1)板厚
典型应用:含365,368,A5,8107等IC的PCB
2)板厚
典型应用:含365,368,A5,8107等IC的PCB
3. 单板上无及其以下PIN间距的BGA器件, 有1或者2个布线内层1)板厚
2)板厚
四.8层板
标准层叠,2个布线内层.
1.单板上有及其以下PIN间距的BGA器件,且2个内层1)板厚
1)板厚
2)板厚
及其以下PIN间距的BGA器件, 标准层叠,2个布线内层
1)板厚
2)板厚。
pcb叠层设计原理
pcb叠层设计原理
PCB叠层设计原理是指在设计PCB板时,将多个叠层(Layer)堆叠在一起形成一个整体的设计布局。
叠层设计的目的是为了满足电路板的功能需求和特定的性能要求。
以下是几种常见的PCB叠层设计原理:
1. 信号完整性:在叠层设计中,需要根据信号的传输速度、功率和抗干扰要求等,将不同信号类型的层放置在合适的位置。
例如,将高速信号层与低速信号层分开,以减少串扰和噪声。
2. 电源与地:在PCB设计中,通常会有多层用于供电和地信号。
将电源层和地层铺设在内层,可以形成一个低阻抗的供电和地平面,以提供稳定的电源和地引用。
3. 信号分层:将不同功能和频率的信号分层设计,可以降低信号之间的干扰。
例如,将高频信号层与低频信号层分开,可以减少串扰和电磁干扰。
4. 机械支撑层:在PCB设计中,可以添加机械支撑层来加强PCB板的结构稳定性和强度。
机械支撑层通常位于顶层和底层之间,并且可以包括背板、边界和固定孔等。
5. 热管理:在高功率电路板设计中,考虑到散热问题,可以在叠层设计中添加散热层。
散热层通常位于内层,可以提高散热效果,并减少温度差异对电路性能的影响。
以上是一些常见的PCB叠层设计原理,具体的叠层设计原理还需根据具体的电路板设计需求和性能要求进行调整和优化。
pcb叠板工艺
pcb叠板工艺PCB叠板工艺是电子制造过程中的关键环节之一,它负责将电路板分层叠放在一起,并通过层间连接将它们连接起来。
在现代电子产品中,PCB叠板工艺已经广泛应用,将多层电路板叠放在一起,以提高整体电路板的集成度和性能。
本文将介绍PCB叠板的工艺流程及其相关的工序。
首先,PCB叠板的工艺流程可以大致分为以下几个步骤:配板、钻孔、化学镀铜、覆胶、覆膜、压接、切割,下面将逐一介绍这些步骤。
配板是PCB叠板的第一步,它负责将要叠放的电路板按照设计要求进行排列和定位。
在配板过程中,需要注意各层电路板之间的厚度、相对位置和对称性,以确保后续工序的顺利进行。
钻孔是PCB叠板的第二步,它主要是为了在各层电路板之间形成层间相互连接的通孔。
这些通孔通常需要通过钻孔机进行钻孔加工,并且需要注意钻孔的精度和直径,以确保通孔的质量和连接效果。
化学镀铜是PCB叠板的第三步,它通过化学反应将通孔壁镀上一层导电的铜薄膜,以提供层间的电气连接。
化学镀铜的过程需要控制好反应液的成分和温度,以确保镀铜的均匀性和附着性。
覆胶是PCB叠板的第四步,它是为了保护电路板和增加其机械强度而进行的工序。
在覆胶过程中,通常会使用类似于树脂的物质进行覆盖,以填充通孔和避免电路板之间磨损和短路。
覆膜是PCB叠板的第五步,它是为了保护电路板上的印刷电路和焊盘等元器件而进行的工序。
在覆膜过程中,会将一层保护膜覆盖在电路板的表面,以增加其抗腐蚀和耐磨性。
压接是PCB叠板的第六步,它是将多层已经制作好的电路板叠放在一起,并通过层间连接来实现电气连接。
在压接过程中,需要控制好叠板的压力和温度,以确保各层电路板之间连接的牢固性和可靠性。
最后,切割是PCB叠板的最后一步,它是将整体叠板切割成单个电路板的工序。
切割通常会使用切割机进行切割,且需要控制好切割的位置和尺寸,以确保最后得到的单个电路板符合设计的要求。
综上所述,PCB叠板工艺是复杂的电子制造过程中的重要环节。
PCB叠层设计方法
PCB叠层设计方法设计者可能会设计奇数层印制板()。
假如布线不需要额外的层,为什么还要用它呢?莫非削减层不会让电路板更薄吗?假如电路板少一层,莫非成本不是更低么?但是,在一些状况下,增强一层反而会降低费用。
电路板有两种不同的结构:核芯结构和敷箔结构。
在核芯结构中,电路板中的全部导电层敷在核芯材料上;而在敷箔结构中,惟独电路板内部导电层才敷在核芯材料上,外导电层用敷箔介质板。
全部的导电层通过介质利用多层层压工艺粘合在一起。
核材料就是工厂中的双面敷箔板。
由于每个核有两个面,全面利用时,PCB的导电层数为偶数。
为什么不在一边用敷箔而其余用核结构呢?其主要缘由是:PCB的成本及PCB的弯曲度。
偶数层电路板的成本优势由于少一层介质和敷箔,奇数PCB板原材料的成本略低于偶数层PCB。
但是奇数层PCB的加工成本显然高于偶数层PCB。
内层的加工成本相同;但敷箔/核结构显然的增强外层的处理成本。
奇数层PCB需要在核结构工艺的基础上增强非标准的层叠核层粘合工艺。
与核结构相比,在核结构外添加敷箔的工厂生产效率将下降。
在层压粘合以前,外面的核需要附加的工艺处理,这增强了外层被划伤和蚀刻错误的风险。
平衡结构避开弯曲不用奇数层设计PCB的最好的理由是:奇数层电路板简单弯曲。
当PCB 在多层电路粘合工艺后冷却时,核结构和敷箔结构冷却时不同的层压张力会引起PCB弯曲。
随着电路板厚度的增强,具有两个不同结构的复合PCB弯曲的风险就越大。
消退电路板弯曲的关键是采纳平衡的层叠。
尽管一定程度弯曲的PCB达到规范要求,但后续处理效率将降低,导致成本增强。
由于装配时需要特殊的设备和工艺,元器件放置精确度降低,故将伤害质量。
用法偶数层PCB当设计中浮现奇数层PCB时,用以下几种办法可以达到平衡层叠、降低PCB制作成本、避开PCB弯曲。
以下几种办法按优选级罗列。
1.一层信号层并利用。
假如设计PCB的电源层为偶数而信号层为奇数可采纳这种办法。
增强的层不增强成本,但却可以缩短交货时光、充实PCB质量。
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。
[整理版]pcb叠层结构常识
pcb叠层结构知识(汇总)2011-11-16 13:58:14标签:休闲多层板职场随着高速电路的不断涌现,PCB板的复杂度也越来越高,为了避免电气因素的干扰,信号层和电源层必须分离,所以就牵涉到多层PCB 的设计。
在多层板的设计中,对于叠层的安排显得尤为重要。
一个好的叠层设计方案将会大大减小EMI及串扰的影响,在下面的讨论中,我们将具体分析叠层设计如何影响高速电路的电气性能。
一.多层板和铺铜层(Plane)多层板在设计中和普通的PCB板相比,除了添加了必要的信号走线层之外,最重要的是安排了独立的电源和地层(铺铜层)。
在高速数字电路系统中,使用电源和地层来代替以前的电源和地总线的优点主要在于:1.为数字信号的变换提供一个稳定的参考电压。
2.均匀地将电源同时加在每个逻辑器件上3.有效地抑制信号之间的串扰原因在于,使用大面积铺铜作为电源和地层大大减小了电源和地的电阻,使得电源层上的电压很均匀平稳,而且可以保证每根信号线都有很近的地平面相对应,这同时减小了信号线的特征阻抗,对有效地较少串扰也非常有利。
所以,对于某些高端的高速电路设计,已经明确规定一定要使用6层(或以上的)的叠层方案,如Intel对PC133内存模块PCB板的要求。
这主要就是考虑到多层板在电气特性,以及对电磁辐射的抑制,甚至在抵抗物理机械损伤的能力上都明显优于低层数的PCB板。
如果从成本的因素考虑,也并不是层数越多价格越贵,因为PCB板的成本除了和层数有关外,还和单位面积走线的密度有关,在降低了层数后,走线的空间必然减小,从而增大了走线的密度,甚至不得不通过减小线宽,缩短间距来达到设计要求,往往这些造成的成本增加反而有可能会超过减少叠层而降低的成本,再加上电气性能的变差,这种做法经常会适得其反。
所以对于设计者来说,一定要做到全方面的考虑。
二.高频下地平面层对信号的影响如果我们将PCB的微带布线作为一个传输线模型来看,那么地平面层也可以看成是传输线的一部分,这里可以用“回路”的概念来代替“地”的概念,地铺铜层其实是信号线的回流通路。
多层电路板及其制作方法
多层电路板及其制作方法多层电路板(Multilayer Printed Circuit Board,简称MLBP)是指通过多层电路板的设计与制造技术,将两个或两个以上的单层、双层或多层电路板互相连接而成的一种电路板。
多层电路板具有高密度、高性能、稳定性好等优点,广泛应用于电子产品中。
1.设计:根据电路需求,通过电路设计软件进行电路图的设计。
在多层电路板的设计中,需要注意不同层之间的连线与连接孔设计,以及厚铜层的设置等。
2.材料准备:根据设计要求,选择合适的玻璃纤维布基材和铜箔,并进行切割成所需的大小和形状。
3.板层处理:将切割好的玻璃纤维布基材浸入树脂溶液中,使其充分浸湿。
然后将涂覆了铜箔的电路板塞入树脂浸润剂中,使其表面与铜箔之间有良好的粘附性。
4.激光孔凿:将经过处理的玻璃纤维布基材覆盖在钢板上,使用激光孔凿机对电路板进行钻孔操作。
通过激光束的照射和打孔,形成多层电路板内部的连线孔。
5.排胶:将凿完孔的电路板取出,进行排胶处理。
排胶是为了去除在激光孔凿过程中产生的残渣和生成的乳液。
6.层压:将钻孔后的电路板铺放在钢板上,然后叠加多层的玻璃纤维布基材和铜箔,形成叠压结构。
再将层压结构的上下表面用铝箔层包裹,并放入预先加热的层压机中,进行高温和高压的压制。
7.成型:经过层压处理的多层电路板,采用CNC机器或模具切割成所需的尺寸和形状。
8.焊接与覆膜:将电路板上的元器件进行焊接,并进行控制阻焊、喷锡和覆膜等后续处理。
以上就是多层电路板的制作方法的基本流程。
在实际制作中还需要注意多层电路板的层与层之间的连线设计,以及焊接工艺、质量控制等方面的要求。
随着电子产品的不断发展和需求的变化,多层电路板的制作技术也在不断创新和改进,为电子产品的发展提供了坚实的基础。
PCB分层及堆叠
八层板,如果要有6个信号层,以A 种情况为最好。
但此种排列不宜用于高速数字电路设计。
如果是5个信号层,以C 种情况为最好。
在这种情况中,S1,S2,S3都是比较好的布线层。
同时电源平面阻抗也比较低。
如果是4个信号层,以表三中B 种情况为最好。
每个信号层都是良好布线层。
在这几种情况中,相邻信号层应布线。
⑤ 十层板表四 十层板如果有6个信号层,有A ,B ,C 三种叠层顺序。
A 种情况为最好,C 种次之,B 种情况最差。
其它没有列出的情况,比这几种情况更差。
在A 种情况中,S1,S6是比较好的布线层。
S2,S3,S5次之。
这中间要特别指出的是,A 同C ,A 种情况之所以好于C 种情况,主要原因是因为在C 种情况中,GND 层同POWER 层的距离是由S5同GND 层距离决定的。
这样就不一定能保证GND 层同POWER 层的电源平面阻抗最小。
D 种情况应当说是十层板中综合性能最好的叠层顺序。
每个信号层都是优良的布线层。
E 、F 多用于背板。
其中F 种情况对EMC 的屏蔽作用要好于E 。
不足之处是在于两信号层相接,在布线上要注意。
总之,PCB 的分层及叠层是一个比较复杂的事情。
有多方面的因素要考虑。
但我们应当记住我们要完成的功能,需要那些关键因素。
这样才能找到一个符合我们要求的印制板分层及叠层顺序。
第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 第八层 A S1 S2 GND S3 S4 POWER S5 S6 B S1 S2 S3 GND POWER S4 S5 S6 C S1 GND S2 S3 S4 S5 POWER S6 D S1 GND S2 S3 GND POWER S4 S5 E S1 GND S2 S3 GND POWER S4 S5 FS1GNDS2GNDPOWERS3GNDS4第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 第八层 第九层 第十层 AS1 GND S2 S3 GND POWER S4 S5 GND S6 B S1 GND S2 GND S3 POWER S4 S5 GND S6 C S1 GND POWER S2 S3 GND S4 S5 GND S6 D S1 GND S2 GND S3 GND POWER S4 GND S5 E S1 GND S2 S3 GND POWER S4 GND S5 GND FGNDS1S2GNDS3S4GNDPOWERS5GND。
fpc叠层结构
fpc叠层结构
FPC叠层结构是指柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)中不同层之间的材料堆叠方式。
FPC通常由若干层薄膜电路板和铜箔层以及表面涂层等材料组成,这些材料通过层压或粘合的方式组合在一起。
FPC的叠层结构可以按照不同需求进行设计,以实现不同的电气性能和机械性能。
一般来说,FPC的叠层结构通常包括以下几层:
1.钢板或者聚酰亚胺膜(PI):用于提供FPC的刚性和稳定性。
2.铜箔层:用于导电和传输信号。
3.表面处理层:通过化学或镀金等处理方式,提供优越的电气性能和耐腐蚀性。
4.涂层:用于隔绝各层电路之间的电性和机械性干涉。
5.薄膜电路板层:用于组装电路结构,通常采用聚酰亚胺膜材料。
总体来说,FPC的叠层结构可以在不同层之间增加或减少铜箔、PI或者薄膜等材料,以实现所需的性能和工作条件。
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一到八层电路板的叠层设计方式
电路板的叠层安排是对PCB的整个系统设计的基础。
叠层设计如有缺陷,将最终影响到整机的EMC性能。
总的来说叠层设计主要要遵从两个规矩:
1. 每个走线层都必须有一个邻近的参考层(电源或地层);
2. 邻近的主电源层和地层要保持最小间距,以提供较大的耦合电容;
下面列出从单层板到八层板的叠层:
一、单面板和双面板的叠层
对于两层板来说,由于板层数量少,已经不存在叠层的问题。
控制EMI辐射主要从布线和布局来考虑;
单层板和双层板的电磁兼容问题越来越突出。
造成这种现象的主要原因就是因是信号回路面积过大,不仅产生了较强的电磁辐射,而且使电路对外界干扰敏感。
要改善线路的电磁兼容性,最简单的方法是减小关键信号的回路面积。
关键信号:从电磁兼容的角度考虑,关键信号主要指产生较强辐射的信号和对外界敏感的信号。
能够产生较强辐射的信号一般是周期性信号,如时钟或地址的低位信号。
对干扰敏感的信号是指那些电平较低的模拟信号。
单、双层板通常使用在低于10KHz的低频模拟设计中:
1 在同一层的电源走线以辐射状走线,并最小化线的长度总和;
2 走电源、地线时,相互靠近;在关键信号线边上布一条地线,这条地线应尽量靠近信号线。
这样就形成了较小的回路面积,减小差模辐射对外界干扰的敏感度。
当信号线的旁边加一条地线后,就形成了一个面积最小的回路,信号电流肯定会取道这个回路,而不是其它地线路径。
3 如果是双层线路板,可以在线路板的另一面,紧靠近信号线的下面,沿着信号线布一条地线,一线尽量宽些。
这样形成的回路面积等于pcb线路板的厚度乘以信号线的长度。
二、四层板的叠层
推荐叠层方式:
2.1 SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;
2.2 GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
对于以上两种叠层设计,潜在的问题是对于传统的1.6mm(62mil)板厚。
层间距将会变得很大,不仅不利于控制阻抗,层间耦合及屏蔽;特别是电源地层之间间距很大,降低了板电容,不利于滤除噪声。
对于第一种方案,通常应用于板上芯片较多的情况。
这种方案可得到较好的SI性能,对于EMI性能来说并不是很好,主要要通过走线及其他细节来控制。
主要注意:地层放在信号最密集的信号层的相连层,有利于吸收和抑制辐射;增大板面积,体现20H规则。
对于第二种方案,通常应用于板上芯片密度足够低和芯片周围有足够面积(放置所要求的电源覆铜层)的场合。
此种方案PCB的外层均为地层,中间两层均为信号/电源层。
信号层上的电源用宽线走线,
这可使电源电流的路径阻抗低,且信号微带路径的阻抗也低,也可通过外层地屏蔽内层信号辐射。
从EMI控制的角度看,这是现有的最佳4层PCB结构。
主要注意:中间两层信号、电源混合层间距要拉开,走线方向垂直,避免出现串扰;适当控制板面积,体现20H规则;如果要控制走线阻抗,上述方案要非常小心地将走线布置在电源和接地铺铜岛的下边。
另外,电源或地层上的铺铜之间应尽可能地互连在一起,以确保DC和低频的连接性。
三、六层板的叠层
对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计 推荐叠层方式:
3.1 SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
对于这种方案,这种叠层方案可得到较好的信号完整性,信号层与接地层相邻,电源层和接地层配对,每个走线层的阻抗都可较好控制,且两个地层都是能良好的吸收磁力线。
并且在电源、地层完整的情况下能为每个信号层都提供较好的回流路径。
3.2 GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;
对于这种方案,该种方案只适用于器件密度不是很高的情况,这种叠层具有上面叠层的所有优点,并且这样顶层和底层的地平面比较完整,能作为一个较好的屏蔽层来使用。
需要注意的是电源层要靠近非主元件面的那一层,因为底层的平面会更完整。
因此,EMI性能要比第一种方案好。
小结:对于六层板的方案,电源层与地层之间的间距应尽量减小,
以获得好的电源、地耦合。
但62mil的板厚,层间距虽然得到减小,还是不容易把主电源与地层之间的间距控制得很小。
对比第一种方案与第二种方案,第二种方案成本要大大增加。
因此,我们叠层时通常选择第一种方案。
设计时,遵循20H规则和镜像层规则设计
四、八层板的叠层
八层板通常使用下面三种叠层方式
4.1 由于差的电磁吸收能力和大的电源阻抗导致这种不是一种好的叠层方式。
它的结构如下:
1 Signal 1 元件面、微带走线层
2 Signal 2 内部微带走线层,较好的走线层(X方向)
3 Ground
4 Signal 3 带状线走线层,较好的走线层(Y方向)
5 Signal 4 带状线走线层
6 Power
7 Signal 5 内部微带走线层
8 Signal 6 微带走线层
4.2 是第三种叠层方式的变种,由于增加了参考层,具有较好的EMI性能,各信号层的特性阻抗可以很好的控制
1 Signal 1 元件面、微带走线层,好的走线层
2 Ground 地层,较好的电磁波吸收能力
3 Signal 2 带状线走线层,好的走线层
4 Power 电源层,与下面的地层构成优秀的电磁吸收
5 Ground 地层
6 Signal 3 带状线走线层,好的走线层
7 Power 地层,具有较大的电源阻抗
8 Signal 4 微带走线层,好的走线层
4.3 最佳叠层方式,由于多层地参考平面的使用具有非常好的地磁吸收能力。
1 Signal 1 元件面、微带走线层,好的走线层
2 Ground 地层,较好的电磁波吸收能力
3 Signal 2 带状线走线层,好的走线层
4 Power 电源层,与下面的地层构成优秀的电磁吸收
5 Ground 地层
6 Signal 3 带状线走线层,好的走线层
7 Ground 地层,较好的电磁波吸收能力
8 Signal 4 微带走线层,好的走线层
五、小结
对于如何选择设计用几层板和用什么方式的叠层,要根据电路板上信号网络的数量,器件密度,PIN密度,信号的频率,板的大小等许多因素。
对于这些因素我们要综合考虑。
对于信号网络的数量越多,器件密度越大,PIN密度越大,信号的频率越高的设计应尽量采用多层板设计。
为得到好的EMI性能最好保证每个信号层都有自己的参考层。