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多(duō)層PCB設計(jì)

  pcb多(duō)層闆是一種特殊的印制(zhì)闆,它的存在“地點”一般都比較特殊,例如說 電(diàn)路闆 之中就會(huì)有(yǒu)pcb多(duō)層闆的存在呢。這種多(duō)層闆可(kě)以幫助機器(qì)導通(tōng)各種不同的線路呢,不僅如此,還(hái)可(kě)以起到絕緣的效果,不會(huì)讓電(diàn)與電(diàn)之間(jiān)相互碰撞,絕對的安全。如果,您想要使用到一款比較好性能的pcb多(duō)層闆,就一定要精心設計(jì)了,接下來(lái)就為(wèi)大(dà)家(jiā)講解如何設計(jì)pcb多(duō)層闆。

    PCB多(duō)層闆設計(jì):
    一.闆外形、尺寸、層數(shù)的确定
    1.任何一塊印制(zhì)闆,都存在着與其他結構件配合裝配的問題,所以,印制(zhì)闆的外形與尺寸,必須以産品整機結構為(wèi)依據。但(dàn)從生(shēng)産工藝角度考慮,應盡量簡單,一般為(wèi)長寬比不太懸殊的長方形,以利于裝配提高(gāo)生(shēng)産效率,降低(dī)勞動成本。
    2.層數(shù)方面,必須根據電(diàn)路性能的要求、闆尺寸及線路的密集程度而定。對多(duō)層印制(zhì)闆來(lái)說,以四層闆、六層闆的應用最為(wèi)廣泛,以四層闆為(wèi)例,就是兩個(gè)導線層(元件面和(hé) 焊接 面)、一個(gè)電(diàn)源層和(hé)一個(gè)地層。
    3.多(duō)層闆的各層應保持對稱,而且最好是偶數(shù)銅層,即四、六、八層等。因為(wèi)不對稱的層壓,闆面容易産生(shēng)翹曲,特别是對表面貼裝的多(duō)層闆,更應該引起注意。

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    二.元器(qì)件的位置及擺放方向
    1.元器(qì)件的位置、擺放方向,首先應從電(diàn)路原理(lǐ)方面考慮,迎合電(diàn)路的走向。擺放的合理(lǐ)與否,将直接影(yǐng)響了該印制(zhì)闆的性能,特别是高(gāo)頻模拟電(diàn)路,對器(qì)件的位置及擺放要求,顯得(de)更加嚴格。
    2.合理(lǐ)的放置元器(qì)件,在某種意義上(shàng),已經預示了該印制(zhì)闆設計(jì)的成功。所以,在着手編排印制(zhì)闆的版面、決定整體(tǐ)布局的時(shí)候,應該對電(diàn)路原理(lǐ)進行(xíng)詳細的分析,先确定特殊元器(qì)件(如大(dà)規模IC、大(dà) 功率管 、信号源等)的位置,然後再安排其他元器(qì)件,盡量避免可(kě)能産生(shēng)幹擾的因素。
    3.另一方面,應從印制(zhì)闆的整體(tǐ)結構來(lái)考慮,避免元器(qì)件的排列疏密不均,雜亂無章。這不僅影(yǐng)響了印制(zhì)闆的美觀,同時(shí)也會(huì)給裝配和(hé)維修工作(zuò)帶來(lái)很(hěn)多(duō)不便。
    三.導線布層、布線區(qū)的要求
    一般情況下,多(duō)層印制(zhì)闆布線是按電(diàn)路功能進行(xíng),在外層布線時(shí),要求在焊接面多(duō)布線,元器(qì)件面少(shǎo)布線,有(yǒu)利于印制(zhì)闆的維修和(hé)排故。細、密導線和(hé)易受幹擾的信号線,通(tōng)常是安排在內(nèi)層。大(dà)面積的 銅箔 應比較均勻分布在內(nèi)、外層,這将有(yǒu)助于減少(shǎo)闆的翹曲度,也使電(diàn)鍍時(shí)在表面獲得(de)較均勻的鍍層。為(wèi)防止外形加工傷及印制(zhì)導線和(hé)機械加工時(shí)造成層間(jiān)短(duǎn)路,內(nèi)外層布線區(qū)的導電(diàn)圖形離闆緣的距離應大(dà)于50mil。
    四.導線走向及線寬的要求
    多(duō)層闆走線要把電(diàn)源層、地層和(hé)信号層分開(kāi),減少(shǎo)電(diàn)源、地、信号之間(jiān)的幹擾。相鄰兩層印制(zhì)闆的線條應盡量相互垂直或走斜線、曲線,不能走平行(xíng)線,以減少(shǎo)基闆的層間(jiān)耦合和(hé)幹擾。且導線應盡量走短(duǎn)線,特别是對小(xiǎo)信号電(diàn)路來(lái)講,線越短(duǎn), 電(diàn)阻 越小(xiǎo),幹擾越小(xiǎo) 。同一層上(shàng)的信号線,改變方向時(shí)應避免銳角拐彎。導線的寬窄,應根據該電(diàn)路對電(diàn)流及阻抗的要求來(lái)确定,電(diàn)源輸入線應大(dà)些(xiē),信号線可(kě)相對小(xiǎo)一些(xiē)。對一般數(shù)字闆來(lái)說,電(diàn)源輸入線線寬可(kě)采用50~80mil,信号線線寬可(kě)采用6~10mil。
    導線寬度:0.5、1、0、1.5、2.0;
    允許電(diàn)流:0.8、2.0、2.5、1.9;
    導線電(diàn)阻:0.7、0.41、0.31、0.25;
    布線時(shí)還(hái)應注意線條的寬度要盡量一緻,避免導線突然變粗及突然變細,有(yǒu)利于阻抗的匹配。
    五.鑽孔大(dà)小(xiǎo)與焊盤的要求
    1.多(duō)層闆上(shàng)的元器(qì)件鑽孔大(dà)小(xiǎo)與所選用的元器(qì)件引腳尺寸有(yǒu)關,鑽孔過小(xiǎo),會(huì)影(yǐng)響器(qì)件的裝插及上(shàng)錫;鑽孔過大(dà),焊接時(shí)焊點不夠飽滿。一般來(lái)說,元件孔孔徑及焊盤大(dà)小(xiǎo)的計(jì)算(suàn)方法為(wèi):
    2.元件孔的孔徑=元件引腳直徑(或對角線)+(10~30mil)
    3.元件焊盤直徑≥元件孔直徑+18mil
    4.至于過孔孔徑,主要由成品闆的厚度決定,對于高(gāo)密度多(duō)層闆,一般應控制(zhì)在闆厚∶孔徑≤5∶1的範圍內(nèi)。過孔焊盤的計(jì)算(suàn)方法為(wèi):
    5.過孔焊盤(VIAPAD)直徑≥過孔直徑+12mil。
 
  
    6.電(diàn)源層、地層分區(qū)及花(huā)孔的要求
     對于多(duō)層印制(zhì)闆來(lái)說,起碼有(yǒu)一個(gè)電(diàn)源層和(hé)一個(gè)地層。由于印制(zhì)闆上(shàng)所有(yǒu)的電(diàn)壓都接在同一個(gè)電(diàn)源層上(shàng),所以必須對電(diàn)源層進行(xíng)分區(qū)隔離,分區(qū)線的大(dà)小(xiǎo)一般采用20~80mil的線寬為(wèi)宜,電(diàn)壓超高(gāo),分區(qū)線越粗。
    焊孔與電(diàn)源層、地層連接處,為(wèi)增加其可(kě)靠性,減少(shǎo)焊接過程中大(dà)面積金屬吸熱而産生(shēng)虛焊,一般連接盤應設計(jì)成花(huā)孔形狀。
    隔離焊盤的孔徑≥鑽孔孔徑+20mil
    7.安全間(jiān)距的要求
    安全間(jiān)距的設定 ,應滿足電(diàn)氣安全的要求。一般來(lái)說,外層導線的最小(xiǎo)間(jiān)距不得(de)小(xiǎo)于4mil,內(nèi)層導線的最小(xiǎo)間(jiān)距不得(de)小(xiǎo)于4mil。在布線能排得(de)下的情況下,間(jiān)距應盡量取大(dà)值,以提高(gāo)制(zhì)闆時(shí)的成品率及減少(shǎo)成品闆故障的隐患。
    8.提高(gāo)整闆抗幹擾能力的要求
    多(duō)層印制(zhì)闆的設計(jì),還(hái)必須注意整闆的抗幹擾能力,一般方法有(yǒu):
    a.在各IC的電(diàn)源、地附近加上(shàng)濾波 電(diàn)容 ,容量一般為(wèi)473或104。
    b.對于印制(zhì)闆上(shàng)的敏感信号,應分别加上(shàng)伴行(xíng)屏蔽線,且信号源附近盡量少(shǎo)布線。
    c.選擇合理(lǐ)的接地點。
    pcb多(duō)層闆最小(xiǎo)的孔徑一般為(wèi)0.4mm,這是必須的設計(jì)呢,我們在設計(jì)PCB多(duō)層闆的時(shí)候,一定要将它的厚度以及尺寸調節到适合電(diàn)器(qì)使用的那(nà)個(gè)範圍之中,過大(dà)不好,過小(xiǎo)也不好。在進行(xíng)表面處理(lǐ)的時(shí)候,一定要選擇電(diàn)鍍金的方式,否則絕緣的特性可(kě)能就會(huì)消失了哦。

 





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