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多层pcb布线原理、类别以及布线方法

多层pcb

                                                    多层pcb布线原理、类别以及布线方法  

多层pcb在工业控制器以及安防监控以及变频控制器领域应用广泛,需要高多层pcb以满足高密度,高精密,高集成化的需求。那么多层pcb在布线方面的原理是什么,都在板子的哪些地方布线,以及如何布线呢?今天小编就一起来阐述一下。    

一,多层pcb布线规则

(1)元器件最好单面放置。如果需要双面放置元器件,在底层(BottomLayer)放置插针式元器件,就有可能造成电路板不易安放,也不利于焊接,所以在底层(BottomLayer)最好只放置贴片元器件,类似常见的计算机显卡PCB板上的元器件布置方法。单面放置时只需在电路板的一个面上做丝印层,便于降低成本。

10层工业计算机板.jpg

(2)合理安排接口元器件的位置和方向。一般来说,作为电路板和外界(电源、信号线)连接的连接器元器件,通常布置在电路板的边缘,如串口和并口。如果放置在电路板的中央,显然不利于接线,也有可能因为其他元器件的阻碍而无法连接。另外在放置接口时要注意接口的方向,使得连接线可以顺利地引出,远离电路板。接口放置完毕后,应当利用接口元器件的String(字符串)清晰地标明接口的种类;对于电源类接口,应当标明电压等级,防止因接线错误导致电路板烧毁。

(3)高压元器件和低压元器件之间最好要有较宽的电气隔离带。也就是说不要将电压等级相差很大的元器件摆放在一起,这样既有利于电气绝缘,对信号的隔离和抗干扰也有很大好处。

  (4)电气连接关系密切的元器件最好放置在一起。这就是的布局思想。

  (5)对于易产生噪声的元器件,例如等高频器件,在放置的时候应当尽量把它们放置在靠近输入端。大电流电路和电路也容易产生噪声,在布局的时候这些元器件或模块也应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路,如果可能的话,尽量采用控制板结合功率板的方式,利用接口来连接,以提高电路板整体的抗干扰能力和工作可靠性。

8层高密度半孔pcb.jpg

二,多层PCB布线技巧

1、3点以上连线,尽量让线依次通过各点,便于测试,线长尽量短。

2、不同层之间的线尽量不要平行,以免形成实际上的电容。

3、引脚之间尽量不要放线,特别是集成电路引脚之间和周围。

4、布线尽量是直线,或45度折线,避免产生电磁辐射。

5、线与线之间尽量整齐,尽量让铺地多义线连在一起,增大接地面积。

6、元件的排放注意要均匀些,以便安装、插件、焊接操作。文字排放在当前字符层,位置合理,注意朝向,避免被遮挡,便于生产。

7、元件排放多考虑结构,贴片元件有正负极应在封装和最后标明,避免空间冲突。

8、功能块元件尽量放在一起,斑马条等LCD附近元件不能靠之太近。

9、布线完成后要仔细检查每一个联线是否真的连接上(可用点亮法)。

高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好

三,多层高速pcb布线

高频多层高速pcb电路布线的引线最好采用全直线,需要转折,可用45度折线或者圆弧转折,这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度,而在高频电路中,满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。

在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线或地平面,可以起到隔离的作用而减少串扰。

当信号线周围的空间本身就存在时变的电磁场时,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅减少干扰。

在布线空间许可的前提下,加大相邻信号线间的间距,减小信号线的平行长度,时钟线尽量与关键信号线垂直而不要平行。

HDMI布线规则。要求HDMI信号差分走线,线宽10mil,线距6mil,每两组HDMI差分信号对的间距超过20mil。

LVDS布线规则。要求LVDS信号差分走线,线宽7mil,线距6mil,目的是控制HDMI的差分信号对阻抗为100+-15%欧姆。

DDR布线规则。DDR1走线要求信号尽量不走过孔,信号线等宽,线与线等距,走线必须满足2W原则,以减少信号间的串扰,对DDR2及以上的高速器件,还要求高频数据走线等长,以保证信号的阻抗匹配。

6层高密度沉金pcb.jpg

四,多层高密度pcb板布局布线

      高频电路通常都是高度集成并具有高密度布线设计。于是使用多层板主要是减少干扰的必要和有效手段。 在PCB布局阶段,需要合理的规划板子的尺寸和层数,这样可以充分利用中间层来进行设计,这样不仅可以进行接地处理、有效降低寄生电感、缩短信号传输长度,还可以大大减少信号等的交叉干扰等好处,以上这些方法都有利于高频电路的可靠性设计。即使采用相同板料,四层板的噪声比双面板低20dB。然而,同时也存在一个问题,即PCB板层越多,制造工艺越复杂,成本就会越高,这就要求在PCB布局中,除了选择合适的PCB层数外,还应进行合理的元件布局规划,并采用适当的布线规则来完成设计。

五,pcb多层板中内层布线

六,PCB焊盘多层布线

七,多层板pcb布线步骤pcb多层板如何布线?pcb多层板布线一般顺序?

板外形、尺寸、层数的确定

1.任何一块印制板,都存在着与其他结构件配合装配的问题,所以,印制板的外形与尺寸,必须以产品整机结构为依据。但从生产工艺角度考虑,应尽量简单,一般为长宽比不太悬殊的长方形,以利于装配提高生产效率,降低劳动成本。

2.层数方面,必须根据电路性能的要求、板尺寸及线路的密集程度而定。对多层印制板来说,以四层板、六层板的应用最为广泛,以四层板为例,就是两个导线层(元件面和 焊接 面)、一个电源层和一个地层。

3.多层板的各层应保持对称,而且最好是偶数铜层,即四、六、八层等。因为不对称的层压,板面容易产生翘曲,特别是对表面贴装的多层板,更应该引起注意。

 元器件的位置及摆放方向

1.元器件的位置、摆放方向,首先应从电路原理方面考虑,迎合电路的走向。摆放的合理与否,将直接影响了该印制板的性能,特别是高频模拟电路,对器件的位置及摆放要求,显得更加严格。

 

2.合理的放置元器件,在某种意义上,已经预示了该印制板设计的成功。所以,在着手编排印制板的版面、决定整体布局的时候,应该对电路原理进行详细的分析,先确定特殊元器件(如大规模IC、大 功率管 、信号源等)的位置,然后再安排其他元器件,尽量避免可能产生干扰的因素。

3.另一方面,应从印制板的整体结构来考虑,避免元器件的排列疏密不均,杂乱无章。这不仅影响了印制板的美观,同时也会给装配和维修工作带来很多不便。

,导线布层、布线区的要求

一般情况下,多层印制板布线是按电路功能进行,在外层布线时,要求在焊接面多布线,元器件面少布线,有利于印制板的维修和排故。细、密导线和易受干扰的信号线,通常是安排在内层。大面积的 铜箔 应比较均匀分布在内、外层,这将有助于减少板的翘曲度,也使电镀时在表面获得较均匀的镀层。为防止外形加工伤及印制导线和机械加工时造成层间短路,内外层布线区的导电图形离板缘的距离应大于50mil。

导线走向及线宽的要求

  多层板走线要把电源层、地层和信号层分开,减少电源、地、信号之间的干扰。相邻两层印制板的线条应尽量相互垂直或走斜线、曲线,不能走平行线,以减少基板的层间耦合和干扰。且导线应尽量走短线,特别是对小信号电路来讲,线越短, 电阻 越小,干扰越小 。同一层上的信号线,改变方向时应避免锐角拐弯。导线的宽窄,应根据该电路对电流及阻抗的要求来确定,电源输入线应大些,信号线可相对小一些。对一般数字板来说,电源输入线线宽可采用50~80mil,信号线线宽可采用6~10mil。

22层大型通讯基站基板.jpg

  导线宽度:0.5、1、0、1.5、2.0;

  允许电流:0.8、2.0、2.5、1.9;

  导线电阻:0.7、0.41、0.31、0.25;

  布线时还应注意线条的宽度要尽量一致,避免导线突然变粗及突然变细,有利于阻抗的匹配

钻孔大小与焊盘的要求

    1.多层板上的元器件钻孔大小与所选用的元器件引脚尺寸有关,钻孔过小,会影响器件的装插及上锡;钻孔过大,焊接时焊点不够饱满。一般来说,元件孔孔径及焊盘大小的计算方法为:

  2.元件孔的孔径=元件引脚直径(或对角线)+(10~30mil)

  3.元件焊盘直径≥元件孔直径+18mil

  4.至于过孔孔径,主要由成品板的厚度决定,对于高密度多层板,一般应控制在板厚∶孔径≤5∶1的范围内。过孔焊盘的计算方法为:

  5.过孔焊盘(VIAPAD)直径≥过孔直径+12mil。  

  6.电源层、地层分区及花孔的要求

  对于多层印制板来说,起码有一个电源层和一个地层。由于印制板上所有的电压都接在同一个电源层上,所以必须对电源层进行分区隔离,分区线的大小一般采用20~80mil的线宽为宜,电压超高,分区线越粗。

  焊孔与电源层、地层连接处,为增加其可靠性,减少焊接过程中大面积金属吸热而产生虚焊,一般连接盘应设计成花孔形状。

     以上是小编讲述的关于多层pcb布线原理、类别以及布线方法 ,极彩彩票问题可以咨询金瑞欣特种电路。    

 


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