多(duō)层PCB设计基础

2020-04-14

多(duō)层PCB设计的第一步；设置和准备

在某些情况下，较旧的旧式PCB占用(yòng)空间可(kě)能(néng)不足以用(yòng)于多(duō)层设计，因此您需要确定是否有(yǒu)任何其他(tā)要求。

双层和多(duō)层板设置之间的主要區(qū)别在于计划您的层堆叠。以下是规划電(diàn)路板层堆叠时需要考虑的一些要点：

性能(néng)：電(diàn)路将以多(duō)快的速度运行，以及最终電(diàn)路板的工作环境，可(kě)能(néng)会影响制造電(diàn)路板的材料。有(yǒu)多(duō)种比FR-4更好的材料可(kě)能(néng)会根据需要而更适合您的应用(yòng)，但是这些材料可(kě)能(néng)会影响诸如阻抗计算之类的参数。在这里，您的PCB制造商(shāng)的帮助将成為(wèi)宝贵的信息来源。

成本：制造材料以及层数和配置将直接影响构建電(diàn)路板的总成本。同样，在这里，您需要与制造商(shāng)一起考虑所有(yǒu)选项。

密度：電(diàn)路板的布線(xiàn)密度是确定電(diàn)路板层堆叠配置的另一个因素。当您已经开始布局后，必须返回并在電(diàn)路板设计中添加图层时，这非常痛苦。另一方面，如果您从太多(duō)的层开始，那么您将為(wèi)板子支付更多(duō)的钱，那么您应该这样做。

電(diàn)路：您还需要了解電(diàn)路的需求，以便创建很(hěn)好的层配置。例如，敏感信号可(kě)能(néng)需要带状線(xiàn)层配置才能(néng)发挥很(hěn)好性能(néng)，这意味着要增加其他(tā)接地层。模拟和数字電(diàn)路區(qū)域将需要使用(yòng)其自己的接地层分(fēn)开，并且板上電(diàn)源需要隔离。所有(yǒu)这些都可(kě)能(néng)会影响图层配置，因此应该在开始布局之前进行规划。

对位置和路線(xiàn)的不同看法

在多(duō)层布局上工作时，与众不同的第一件事之一就是您需要开始考虑“ 3D”设计方面的内容。两层板仅要求您考虑“顶部”和“底部”。现在您处于一个多(duō)层的世界中，内部发生了许多(duō)不同的事情，这些事情可(kě)能(néng)会影响顶部和底部。例如，由于在其下面的内层进行灵敏的布線(xiàn)，您可(kě)能(néng)不希望将嘈杂的部分(fēn)放置在某个位置。

就工具而言，放置组件的方式将与双面板上的相同，但是所使用(yòng)的外观将有(yǒu)所不同。例如，您不必担心在零件之间留出足够的空间来布線(xiàn)，因為(wèi)它们大部分(fēn)将在内部层布線(xiàn)。对于敏感電(diàn)路，仍然需要在表面层上使用(yòng)短的直接路径，但是在大多(duō)数情况下，您现在有(yǒu)更多(duō)的工作空间。这也是一件好事，因為(wèi)在多(duō)层板上，可(kě)能(néng)需要放置更多(duō)的组件。

内部走線(xiàn)布線(xiàn)和電(diàn)源层将很(hěn)有(yǒu)趣，但是与此同时，这里也有(yǒu)一些重要的注意事项：

多(duō)层板通常会比双面板具有(yǒu)更多(duō)的组件，因此会有(yǒu)更多(duō)的布線(xiàn)，因此请提前计划。根据電(diàn)路板的技术，某些这种布線(xiàn)可(kě)能(néng)具有(yǒu)特定的布線(xiàn)宽度和空间或其他(tā)要求，例如差分(fēn)对或阻抗受控走線(xiàn)。 

一些布線(xiàn)将需要带状線(xiàn)层结构，并且必须在与接地平面相邻的层上布線(xiàn)。另外，敏感的布線(xiàn)必须在相邻的内部信号层上垂直交叉，以帮助减少任何可(kě)能(néng)的宽边耦合或串扰。

接地层中将有(yǒu)许多(duō)用(yòng)于连接的过孔，但是这些过孔可(kě)能(néng)会影响信号返回路径。这需要仔细规划您的路線(xiàn)，以避免阻塞飞机。

需要对分(fēn)离平面进行布局，以使敏感信号不会越过分(fēn)离平面，从而破坏其返回路径。这样的情况会在板上产生很(hěn)多(duō)噪声。

用(yòng)文(wén)档和输出文(wén)件完成设计

為(wèi)了使多(duō)层设计投入生产，您将需要创建与以往始终相同的文(wén)档，但有(yǒu)一些例外。首先，您的制造图纸上将需要更多(duō)细节。您的制造图将需要一个多(duō)层板堆叠细节，并提供详细说明如何构建板的细节的注释。其次，如果将Gerber文(wén)件用(yòng)于制造输出，则显然需要為(wèi)多(duō)层板生成其他(tā)文(wén)件。