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pcb層疊結構怎麼加工的

發布時間: 2021-02-18 14:59:00

⑴ layout工程師設計多層PCB必須畫層疊結構(內層介質與銅皮厚度)給製版廠家嗎還是按pcb廠家推薦參數來設計

這個要分情況來判斷:
1、如果你設計的阻抗比較簡單,比如只包含單一阻抗,可以直接設計,然後請PCB板廠幫你算,然後回執工程確認告訴你計算結果,你確認過後他們就可以製作了;
2、如果你設計的阻抗比較復雜,比如包含多種阻抗,或者有帶狀線和微帶線等,就最好要自己先算,然後設定好線寬線距,這樣就算PCB板廠幫你調,也最多隻是調疊層,修線的可能性不大,當然,寄出資料的時候是否要附上你算的層疊結構?大可不必!因為layout在自己算的時候基本是考慮不到工藝水平的,比如用什麼樣的P片,疊多少張,壓合後的厚度等,所以先算只是避免後期調整的時候麻煩,層疊結構關鍵還是在PCB廠家那邊。
希望回答能幫到你!

⑵ pcb板子製作,提供層疊結構 pp層數該據怎麼標呢

這跟阻抗,板材都有關系的,一般會跟PCB廠商商量的吧。

⑶ 對於六層板的pcb 以下哪種層疊結構設計emc性能最好

確定多層 PCB 板的層疊結構需要考慮較多的因素。從布線方面來說,層數越多越利於布線 但是制層數越多越利於布線,但是制層數越多越利於布線
板成本和難度也會隨之增加。對於生產廠家來說,層疊結構對稱與否 PCB 板製造時需要關注的焦 層疊結構對稱與否是 板成本和難度也會隨之增加
層疊結構對稱與否 點,所以層數的選擇需要考慮各方面的需求,以達到最佳的平衡。
對於有經驗的設計人員來說,在完成元器件的預布局後,會對 PCB 的布線瓶頸處進行重點分析 結
完成元器件的預布局後的布線瓶頸處進行重點分析 頸處進行重點分析。結
完成元器件的預布局後工具分析電路板的布線密度;再綜合有特殊布線要求的信號線如差分線、敏感信號線 有特殊布線要求的信號線如差分線 合其他 EDA
工具分析電路板的布線密度有特殊布線要求的信號線如差分線、敏感信號線等 的數量和種類來確定信號層的層數 然後根據電源的種類、來確定信號層的層數; 根據電源的種類、 隔離和抗干擾的要求來確定內電層的數目。來確定信號層的層數 根據電源的種類 隔離和抗干擾的要求來確定內電層的數目 這樣,整個電路板的板層數目就基本確定了。
確定了電路板的層數後,接下來的工作便是合理地排列各層電路的放置順序。在這一步驟中,需要考慮的因素主要有以下兩點:
(1)特殊信號層的分布
(2)電源層和地層的分布
如果電路板的層數越多,特殊信號層、地層和電源層的排列組合的種類也就越多,如何來確定哪種組合方式最優也越困難,但總的原則有以下幾條:
地層,利用內電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽:
(1)信號層應該與一個內電層相鄰(內部電源 地層),利用內電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。
(2)內部電源層和地層之間應該緊密耦合,也就是說,內部電源層和地層之間的介質厚度應該取較)內部電源層和地層之間應該緊密耦合,也就是說, 小的值,以提高電源層和地層之間的電容,增大諧振頻率。小的值,以提高電源層和地層之間的電容,增大諧振頻率。
(3)電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層,並且夾在兩個內電層之間。這樣兩個內電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽,同時也能有效地將高速信號的輻射限制在兩個內電層之間,不對外造成干擾。
(4)避免兩個信號層直接相鄰。相鄰的信號層之間容易引入串擾,從而導致電路功能失效;在兩信號層之間加入地平面可以有效地避免串擾。
(5)多個接地的內電層可以有效地降低接地阻抗;例如,A 信號層和 B 信號層採用各自單獨的地平 面,可以有效地降低共模干擾。
(6)兼顧層結構的對稱性。
2.常用的層疊結構
下面通過 4 層板的例子來說明如何優選各種層疊結構的排列組合方式:
對於常用的 4 層板來說,有以下幾種層疊方式(從頂層到底層):
(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),POWER(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。
(2)Siganl_1(Top),POWER(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。
(3)POWER(Top),Siganl_1(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。
顯然,方案 3 電源層和地層缺乏有效的耦合,不應該被採用。
那麼方案 1 和方案 2 應該如何進行選擇呢?
一般情況下,設計人員都會選擇方案 1 作為 4 層板的結構。原因並非方案 2 不可被採用,而是一般的 PCB
板都只在頂層放置元器件,所以採用方案 1 較為
妥當。但是當在頂層和底層都需要放置元器件,而且內部電源層和地層之間的介質厚度較大,耦合不佳時,就需要考慮哪一層布置的信號線較少。對於方案 1
而言,底層的信號線較少,可以採用大面積 的銅膜來與 POWER 層耦合;反之,如果元器件主要布置在底層,則應該選用方案 2 來制板。
在完成 4 層板的層疊結構分析後, 下面通過一個 6 層板組合方式的例子來說明 6 層板層疊結構的排列 組合方式和優選方法:

(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),Siganl_2(Inner_2),Siganl_3(Inner_3),POWER
(In)。 方案 1 採用了 4 層信號層和 2
層內部電源/接地層,具有較多的信號層,有利於元器件之間的布線工作,但是該方案的缺陷也較為明顯,表現為以下兩方面:
① 電源層和地線層分隔較遠,沒有充分耦合
② 信號層 Siganl_2(Inner_2)和 Siganl_3(Inner_3)直接相鄰,信號隔離性不好,容易發生串擾
(2)Siganl_1(Top),Siganl_2(Inner_1),POWER(Inner_2),GND(Inner_3),Siganl_3 (In)。
方案 2 相對於方案 1, 電源層和地線層有了充分的耦合, 比方案 1 有一定的優勢, 但是 Siganl_1 (Top) 和
Siganl_2(Inner_1)以及 Siganl_3(Inner_4)和 Siganl_4(Bottom)信號層直接相鄰,信號隔
離不好,容易發生串擾的問題並沒有得到解決。
),GND(Inner_1), ),Siganl_2(Inner_2), ),POWER(Inner_3),),GND (3)Siganl_1(Top), ) ( ), ( ), ( ), ( ), (Inner_)。)。
相對於方案 1 和方案 2,方案 3 減少了一個信號層,多了一個內電層,雖然可供布線的層面減少了,但是該方案解決了方案 1 和方案 2 共有的缺陷:

電源層和地線層緊密耦合
② 每個信號層都與內電層直接相鄰,與其他信號層均有有效的隔離,不易發生串擾
③ Siganl_2(Inner_2)和兩個內電層 GND(Inner_1)和 POWER(Inner_3)相鄰,可以用來傳 ( ) ( )
( )相鄰,兩個內電層可以有效地屏蔽外界對 Siganl_2 Inner_2) 輸高速信號。 高速信號。 兩個內電層可以有效地屏蔽外界對( )
層的干擾和 Siganl_2 Inner_2) ( ) 對外界的干擾。
綜合各個方面,方案 3 顯然是最優化的一種,同時,方案 3 也是 6 層板常用的層疊結構。

⑷ 求教PCB4層板壓合疊層怎麼算比如常規成品板厚1.6MM,

芯板厚度+半固化片填膠完後厚度+銅箔厚度。 0.195隻是理論厚度,填膠完後就沒有那麼厚了, 填膠量與殘銅率有關

⑸ 整個PCB的製作流程

一. PCB演變
1.1 PCB扮演的角色
PCB的功能為提供完成第一層級構裝的組件與其它必須的電子電路零件接 合的基地以組成一個具特定功能的模塊或成品,所以PCB在整個電子產品中扮演了整合連結總其成所有功能的角色,也因此時常電子產品功能故障時最先被質疑往往就是PCB圖。
1.2 PCB的演變
1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用"線路"(Circuit)觀念應用於電話交換機系統它是用金屬箔予以切割成線路導體將之黏著於石蠟紙上上面同樣貼上一層石蠟紙成了現今PCB的機構雛型。
2. 至1936年Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術也發表多項專利而今
日之print-etch (photo image transfer)的技術就是沿襲其發明而來的
1.3 PCB種類及製法
在材料層次製程上的多樣化以適 合 不同的電子產品及其特殊需求 以下就歸納
一些通用的區別辦法來簡單介紹PCB的分類以及它的製造方法。
1.3.1 PCB種類
A. 以材質分
a. 有機材質
酚醛樹脂玻璃纖維/環氧樹脂PolyamideBT/Epoxy等皆屬之。
b. 無機材質
鋁Copper Inver-copperceramic等皆屬之,主要取其散熱功能。
B. 以成品軟硬區分
a. 硬板 Rigid PCB
b.軟板 Flexible PCB
c.軟硬板 Rigid-Flex PCB
C. 以結構分
a.單面板
b.雙面板
c.多層板
D. 依用途分通信/耗用性電子/軍用/計算機/半導體/電測板。
二、基板
印刷電路板是以銅箔基板 Copper-clad Laminate 簡稱CCL 做為原料而製造的電器或電子的重要機構組件,故從事電路板之上下游業者必須對基板有所了解:有那些種類的基板,它們是如何製造出來的,使用於何種產品, 它們各有那些優劣點,如此才能選擇適當的基板。
三、鑽孔
主要是鑽那些將來用於插原器件的孔,孔徑大小要求比較快,這也是鑽孔機的精度所決定的。
四、鍍銅
4.1 製程目的
此製程或稱線路電鍍 (Pattern Plating),有別於全板電鍍(Panel Plating)
4.2 製作流程
目前二次銅作業幾乎都是以龍門式自動電鍍線為主,是垂直浸鍍方式,上下料則采手動或自動.設備的基本介紹後面會提及.另外值得一提的是為迎合build up新式製程,傳統垂直電鍍線無法達到一些規格如buried hole, throwing power等,因而有水平二次銅電鍍線的研發,屆時又將是一大革命.
五、鍍錫鉛和蝕刻
5.1製程目的
將線路電鍍完成從電鍍設備取下的板子,做後加工完成線路:
A. 剝膜:將抗電鍍用途的干膜以葯水剝除
B. 線路蝕刻:把非導體部分的銅溶蝕掉
C. 剝錫(鉛):最後將抗蝕刻的錫(鉛)鍍層除去 上述步驟是由水平聯機設備一次完工.
六、中檢中測
主要是檢查一下前面的工藝是否有什麼問題,以便早發現早改正,避免流到後面的流程造成不可挽回的損失。
七、文字印刷
主要是在電路上印一些字元,以便識別將來有什麼今後作用,插什麼原器件。
八、噴錫、撈邊等外觀修飾
九、成品檢測
最後一次檢查整個電路板是否有什麼問題,如果合格的話就開始進行包裝出場,如果檢測的問題的話,能修補的修補,不能修補的直接報廢。

⑹ altium designer如何在pcb中加入層疊信息

那就是圖紙的製作說明。每一層都會單獨放置相應的加工說明,並且在圖紙層回(Sheet層)會有完答整的加工說明,例如材質要求、阻焊要求、板層說明以及鑽孔說明等等。
既然你已經看到別人的圖有這樣的說明了,完全可以依葫蘆畫瓢先模仿啊,在使用中和將來的學習中你就會逐漸了解每一層的說明有什麼用意、為什麼這么做了。

⑺ pcb多層板各層是什麼結構中間是什麼介質

目前的電路板,主要由以下組成
線路與圖面(Pattern):線路是做為原件之間導通的工具,在設計上會另外設計大銅面作為接地及電源層。線路與圖面是同時做出的。
介電層(Dielectric):用來保持線路及各層之間的絕緣性,俗稱為基材。
孔(Through hole / via):導通孔可使兩層次以上的線路彼此導通,較大的導通孔則做為零件插件用,另外有非導通孔(nPTH)通常用來作為表面貼裝定位,組裝時固定螺絲用。
防焊油墨(Solder resistant /Solder Mask) :並非全部的銅面都要吃錫上零件,因此非吃錫的區域,會印一層隔絕銅面吃錫的物質(通常為環氧樹脂),避免非吃錫的線路間短路。根據不同的工藝,分為綠油、紅油、藍油。
絲印(Legend /Marking/Silk screen):此為非必要之構成,主要的功能是在電路板上標注各零件的名稱、位置框,方便組裝後維修及辨識用。
表面處理(Surface Finish):由於銅面在一般環境中,很容易氧化,導致無法上錫(焊錫性不良),因此會在要吃錫的銅面上進行保護。保護的方式有噴錫(HASL),化金(ENIG),化銀(Immersion Silver),化錫(Immersion Tin),有機保焊劑(OSP),方法各有優缺點,統稱為表面處理。

⑻ pcb結構疊層什麼情況下使用perperg與core

這個使用比較靈活,主要根據PCB加工廠家的工藝能力確定,比如通常來說,最外面一回層是用銅箔,然後緊接著就會答用到pregreg(化片),可以將銅箔與下面的core(板材)粘合到一起。以下寫一個6層PCB的層疊結構:
1===================銅箔
pregpreg化片
2+3=============core(兩面覆銅箔板材)
pregpreg化片
4+5=============core(兩面覆銅箔板材)
pregpreg化片
6===================銅箔
以此類推,都是通過化片粘合的~~~

⑼ PCB六層板如何分層最好

1、四層板的疊層結構:
a.TOP、GND02、PWR03、BOTTOM;(TOP層下面有完整的地平面為最優布線層,關鍵信號應該優先布置在該層。電源平面和地平面的距離不宜過厚最好不超過5mil)
b.TOP、PWR02、GND03、BOTTOM;(此方案和方案a類似)
c.GND01、S02、S03、GND04/PWR04(為達到一定的屏蔽效果,有時採用此方案)
2、六層板的疊層結構
a.TOP、GND02、S03、PWR04、GND05、BOTTOM(此方案是業界主推的6層PCB的疊層設計方案,有3個布線層,一個電源平面,2個地平面。第4、5層之間的厚度要盡可能小弟3層是最佳布線層,告訴信號和高風險信號優先布置在該層)
b.TOP、GND02、S03、S04、PWR05、BOTTOM (當需要的布線層數多,對成本要求苛刻時可以採用此方案。該方案中S03是最優布線層)
c.TOP、S02、GND03、PWR04、S05、BOTTOM(第3、4層之間芯板的厚度盡量小使電源阻抗較低,第1、2層要交叉走線,第5、6層要交叉走線靠近地平面的S02是最優布線層)
3、八層板的疊層結構
a.TOP、GND02、S03、GND04、PWR05、S06、GND07、BOTTOM(業界主推的疊層方案,S03是最優布線層)
b.TOP、GND02、S03、PWR1_04、GND05、S06、PWR2_07、BOTTOM(此方案試用於電源種類多,採用一個電源平面無法滿足PCB供電需求的情況、PCB電源有交叉的情況;第3層和第6層是最佳布線層)
c.TOP、GND1_02、S03、S04、PWR05、GND2_07、BOTTOM(此疊層結構電源平面和地平面的去耦效果很差,一般應用在布線層數要求較多且成本控制嚴格的設計中,如消費類平板;第2層和第6層是較好布線層,一般在平板類設計時,DDR及其他高速類的信號根據信號性質分類後布置在TOP層、第3層、第6層、第8層;疊層設計時應加大第3、4層的距離並交叉走線)
4、十層板的疊層結構
a.TOP、GND1_02、S03、S04、GND2_05、PWR06、S07、S08、GND3_09、BOTTOM(單一電源平面的方案優先採用此疊層方案)
b.TOP、GND1_02、S03、S04、PWR1_05、GND2_06、S07、S08、PWR2_09、BOTTOM(3、7層是最佳布線層)
c.TOP、GND1_02、S03、GND2_04、PWR1_05、PWR2_06、GND3_07、S08、GND4_09、BOTTOM(在成本要求不高,EMC要求指標高且必須雙電源平面供電要求情況下建議採用此方案;3、8層是最優布線層,可以適當加大5、6層兩個電源平面的距離)

⑽ 如何繪制多層PCB

確定了電路板的層數後,接下來的工作便是合理地排列各層電路的放置順序。在這一步驟中,需要考慮的因素主要有以下兩點。(1)特殊信號層的分布。(2)電源層和地層的分布。如果電路板的層數越多,特殊信號層、地層和電源層的排列組合的種類也就越多,如何來確定哪種組合方式最優也越困難,但總的原則有以下幾條。(1)信號層應該與一個內電層相鄰(內部電源/地層),利用內電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。(2)內部電源層和地層之間應該緊密耦合,也就是說,內部電源層和地層之間的介質厚度應該取較小的值,以提高電源層和地層之間的電容,增大諧振頻率。內部電源層和地層之間的介質厚度可以在Protel的Layer Stack Manager(層堆棧管理器)中進行設置。選擇【Design】/【LayerStackManager…】命令,系統彈出層堆棧管理器對話框,用滑鼠雙擊Prepreg文本,彈出如圖11-1所示對話框,可在該對話框的Thickness選項中改變絕緣層的厚度。
如果電源和地線之間的電位差不大的話,可以採用較小的絕緣層厚度,例如5mil(0.127mm)。(3)電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層,並且夾在兩個內電層之間。這樣兩個內電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽,同時也能有效地將高速信號的輻射限制在兩個內電層之間,不對外造成干擾。(4)避免兩個信號層直接相鄰。相鄰的信號層之間容易引入串擾,從而導致電路功能失效。在兩信號層之間加入地平面可以有效地避免串擾。(5)多個接地的內電層可以有效地降低接地阻抗。例如,A信號層和B信號層採用各自單獨的地平面,可以有效地降低共模干擾。(6)兼顧層結構的對稱性。1.1.2 常用的層疊結構下面通過4層板的例子來說明如何優選各種層疊結構的排列組合方式。對於常用的4層板來說,有以下幾種層疊方式(從頂層到底層)。(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),POWER(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。(2)Siganl_1(Top),POWER(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。(3)POWER(Top),Siganl_1(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。顯然,方案3電源層和地層缺乏有效的耦合,不應該被採用。那麼方案1和方案2應該如何進行選擇呢?一般情況下,設計人員都會選擇方案1作為4層板的結構。原因並非方案2不可被採用,而是一般的PCB板都只在頂層放置元器件,所以採用方案1較為妥當。但是當在頂層和底層都需要放置元器件,而且內部電源層和地層之間的介質厚度較大,耦合不佳時,就需要考慮哪一層布置的信號線較少。對於方案1而言,底層的信號線較少,可以採用大面積的銅膜來與POWER層耦合;反之,如果元器件主要布置在底層,則應該選用方案2來制板。如果採用如圖11-1所示的層疊結構,那麼電源層和地線層本身就已經耦合,考慮對稱性的要求,一般採用方案1。在完成4層板的層疊結構分析後,下面通過一個6層板組合方式的例子來說明6層板層疊結構的排列組合方式和優選方法。(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),Siganl_2(Inner_2),Siganl_3(Inner_3),POWER(In)。方案1採用了4層信號層和2層內部電源/接地層,具有較多的信號層,有利於元器件之間的布線工作,但是該方案的缺陷也較為明顯,表現為以下兩方面。
層數的選擇和疊加原則確定多層PCB板的層疊結構需要考慮較多的因素。從布線方面來說,層數越多越利於布線,但是制板成本和難度也會隨之增加。對於生產廠家來說,層疊結構對稱與否是PCB板製造時需要關注的焦點,所以層數的選擇需要考慮各方面的需求,以達到最佳的平衡。對於有經驗的設計人員來說,在完成元器件的預布局後,會對PCB的布線瓶頸處進行重點分析。結合其他EDA工具分析電路板的布線密度;再綜合有特殊布線要求的信號線如差分線、敏感信號線等的數量和種類來確定信號層的層數;然後根據電源的種類、隔離和抗干擾的要求來確定內電層的數目。這樣,整個電路板的板層數目就基本確定了。確定了電路板的層數後,接下來的工作便是合理地排列各層電路的放置順序。在這一步驟中,需要考慮的因素主要有以下兩點。(1)特殊信號層的分布。(2)電源層和地層的分布。如果電路板的層數越多,特殊信號層、地層和電源層的排列組合的種類也就越多,如何來確定哪種組合方式最優也越困難,但總的原則有以下幾條。(1)信號層應該與一個內電層相鄰(內部電源/地層),利用內電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。(2)內部電源層和地層之間應該緊密耦合,也就是說,內部電源層和地層之間的介質厚度應該取較小的值,以提高電源層和地層之間的電容,增大諧振頻率。內部電源層和地層之間的介質厚度可以在Protel的Layer Stack Manager(層堆棧管理器)中進行設置。選擇【Design】/【LayerStackManager…】命令,系統彈出層堆棧管理器對話框,用滑鼠雙擊Prepreg文本,彈出如圖11-1所示對話框,可在該對話框的Thickness選項中改變絕緣層的厚度。
如果電源和地線之間的電位差不大的話,可以採用較小的絕緣層厚度,例如5mil(0.127mm)。(3)電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層,並且夾在兩個內電層之間。這樣兩個內電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽,同時也能有效地將高速信號的輻射限制在兩個內電層之間,不對外造成干擾。(4)避免兩個信號層直接相鄰。相鄰的信號層之間容易引入串擾,從而導致電路功能失效。在兩信號層之間加入地平面可以有效地避免串擾。(5)多個接地的內電層可以有效地降低接地阻抗。例如,A信號層和B信號層採用各自單獨的地平面,可以有效地降低共模干擾。(6)兼顧層結構的對稱性。1.1.2 常用的層疊結構下面通過4層板的例子來說明如何優選各種層疊結構的排列組合方式。對於常用的4層板來說,有以下幾種層疊方式(從頂層到底層)。(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),POWER(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。(2)Siganl_1(Top),POWER(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。(3)POWER(Top),Siganl_1(Inner_1),GND(Inner_2),Siganl_2(Bottom)。顯然,方案3電源層和地層缺乏有效的耦合,不應該被採用。那麼方案1和方案2應該如何進行選擇呢?一般情況下,設計人員都會選擇方案1作為4層板的結構。原因並非方案2不可被採用,而是一般的PCB板都只在頂層放置元器件,所以採用方案1較為妥當。但是當在頂層和底層都需要放置元器件,而且內部電源層和地層之間的介質厚度較大,耦合不佳時,就需要考慮哪一層布置的信號線較少。對於方案1而言,底層的信號線較少,可以採用大面積的銅膜來與POWER層耦合;反之,如果元器件主要布置在底層,則應該選用方案2來制板。如果採用如圖11-1所示的層疊結構,那麼電源層和地線層本身就已經耦合,考慮對稱性的要求,一般採用方案1。在完成4層板的層疊結構分析後,下面通過一個6層板組合方式的例子來說明6層板層疊結構的排列組合方式和優選方法。(1)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),Siganl_2(Inner_2),Siganl_3(Inner_3),POWER(In)。方案1採用了4層信號層和2層內部電源/接地層,具有較多的信號層,有利於元器件之間的布線工作,但是該方案的缺陷也較為明顯,表現為以下兩方面。
① 電源層和地線層分隔較遠,沒有充分耦合。② 信號層Siganl_2(Inner_2)和Siganl_3(Inner_3)直接相鄰,信號隔離性不好,容易發生串擾。(2)Siganl_1(Top),Siganl_2(Inner_1),POWER(Inner_2),GND(Inner_3),Siganl_3(In)。方案2相對於方案1,電源層和地線層有了充分的耦合,比方案1有一定的優勢,但是Siganl_1(Top)和Siganl_2(Inner_1)以及Siganl_3(Inner_4)和Siganl_4(Bottom)信號層直接相鄰,信號隔離不好,容易發生串擾的問題並沒有得到解決。
(3)Siganl_1(Top),GND(Inner_1),Siganl_2(Inner_2),POWER(Inner_3),GND(Inner_)。相對於方案1和方案2,方案3減少了一個信號層,多了一個內電層,雖然可供布線的層面減少了,但是該方案解決了方案1和方案2共有的缺陷。① 電源層和地線層緊密耦合。② 每個信號層都與內電層直接相鄰,與其他信號層均有有效的隔離,不易發生串擾。③ Siganl_2(Inner_2)和兩個內電層GND(Inner_1)和POWER(Inner_3)相鄰,可以用來傳輸高速信號。兩個內電層可以有效地屏蔽外界對Siganl_2(Inner_2)層的干擾和Siganl_2(Inner_2)對外界的干擾。綜合各個方面,方案3顯然是最優化的一種,同時,方案3也是6層板常用的層疊結構。通過對以上兩個例子的分析,相信讀者已經對層疊結構有了一定的認識,但是在有些時候,某一個方案並不能滿足所有的要求,這就需要考慮各項設計原則的優先順序問題。遺憾的是由於電路板的板層設計和實際電路的特點密切相關,不同電路的抗干擾性能和設計側重點各有所不同,所以事實上這些原則並沒有確定的優先順序可供參考。但可以確定的是,設計原則2(內部電源層和地層之間應該緊密耦合)在設計時需要首先得到滿足,另外如果電路中需要傳輸高速信號,那麼設計原則3(電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層,並且夾在兩個內電層之間)就必須得到滿足。表11-1給出了多層板層疊結構的參考方案,供讀者參考。
元器件布局的一般原則設計人員在電路板布局過程中需要遵循的一般原則如下。(1)元器件最好單面放置。如果需要雙面放置元器件,在底層(Bottom Layer)放置插針式元器件,就有可能造成電路板不易安放,也不利於焊接,所以在底層(Bottom Layer)最好只放置貼片元器件,類似常見的計算機顯卡PCB板上的元器件布置方法。單面放置時只需在電路板的一個面上做絲印層,便於降低成本。(2)合理安排介面元器件的位置和方向。一般來說,作為電路板和外界(電源、信號線)連接的連接器元器件,通常布置在電路板的邊緣,如串口和並口。如果放置在電路板的中央,顯然不利於接線,也有可能因為其他元器件的阻礙而無法連接。另外在放置介面時要注意介面的方向,使得連接線可以順利地引出,遠離電路板。介面放置完畢後,應當利用介面元器件的String(字元串)清晰地標明介面的種類;對於電源類介面,應當標明電壓等級,防止因接線錯誤導致電路板燒毀。(3)高壓元器件和低壓元器件之間最好要有較寬的電氣隔離帶。也就是說不要將電壓等級相差很大的元器件擺放在一起,這樣既有利於電氣絕緣,對信號的隔離和抗干擾也有很大好處。(4)電氣連接關系密切的元器件最好放置在一起。這就是模塊化的布局思想。(5)對於易產生雜訊的元器件,例如時鍾發生器和晶振等高頻器件,在放置的時候應當盡量把它們放置在靠近CPU的時鍾輸入端。大電流電路和開關電路也容易產生雜訊,在布局的時候這些元器件或模塊也應該遠離邏輯控制電路和存儲電路等高速信號電路,如果可能的話,盡量採用控制板結合功率板的方式,利用介面來連接,以提高電路板整體的抗干擾能力和工作可靠性。(6)在電源和晶元周圍盡量放置去耦電容和濾波電容。去耦電容和濾波電容的布置是改善電路板電源質量,提高抗干擾能力的一項重要措施。在實際應用中,印製電路板的走線、引腳連線和接線都有可能帶來較大的寄生電感,導致電源波形和信號波形中出現高頻紋波和毛刺,而在電源和地之間放置一個0.1 F的去耦電容可以有效地濾除這些高頻紋波和毛刺。如果電路板上使用的是貼片電容,應該將貼片電容緊靠元器件的電源引腳。對於電源轉換晶元,或者電源輸入端,最好是布置一個10 F或者更大的電容,以進一步改善電源質量。(7)元器件的編號應該緊靠元器件的邊框布置,大小統一,方向整齊,不與元器件、過孔和焊盤重疊。元器件或接插件的第1引腳表示方向;正負極的標志應該在PCB上明顯標出,不允許被覆蓋;電源變換元器件(如DC/DC變換器,線性變換電源和開關電源)旁應該有足夠的散熱空間和安裝空間,外圍留有足夠的焊接空間等

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