多层板PCB的设计教程（完整版）.pdf

http://www.pcb.sh 收集整理 共同进步 多层线路板设计适合于初学者 多层PCB 层叠结构http://www.pcb.sh 在设计多层 PCB 电路板之前，设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容 （EMC）的要求来确定所采用的电路板结构，也就是决定采用4 层，6 层，还是更多层数的 电路板。确定层数之后，再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。这 就是多层PCB 层叠结构的选择问题。层叠结构是影响PCB 板EMC 性能的一个重要因素，也 是抑制电磁干扰的一个重要手段。本节将介绍多层PCB 板层叠结构的相关内容。 11.1.1 层数的选择和叠加原则层数的选择和叠加原则 层数的选择和叠加原则层数的选择和叠加原则 确定多层PCB 板的层叠结构需要考虑较多的因素。从布线方面来说，层数越多越利于布线， 但是制板成本和难度也会随之增加。对于生产厂家来说，层叠结构对称与否是 PCB 板制造 时需要关注的焦点，所以层数的选择需要考虑各方面的需求，以达到最佳的平衡。 对于有经验的设计人员来说，在完成元器件的预布局后，会对 PCB 的布线瓶颈处进行重点 分析。结合其他EDA 工具分析电路板的布线密度；再综合有特殊布线要求的信号线如差分 线、敏感信号线等的数量和种类来确定信号层的层数；然后根据电源的种类、隔离和抗干扰 的要求来确定内电层的数目。这样，整个电路板的板层数目就基本确定了。 确定了电路板的层数后，接下来的工作便是合理地排列各层电路的放置顺序。在这一步骤中， 需要考虑的因素主要有以下两点。 （1）特殊信号层的分布。http://www.pcb.shhttp://www.pcb.sh （2）电源层和地层的分布。 如果电路板的层数越多，特殊信号层、地层和电源层的排列组合的种类也就越多，如何来确 定哪种组合方式最优也越困难，但总的原则有以下几条。 （1）信号层应该与一个内电层相邻 （内部电源/地层），利用内电层的大铜膜来为信号层提 供屏蔽。http://www.pcb.sh （2）内部电源层和地层之间应该紧密耦合，也就是说，内部电源层和地层之间的介质厚度 应该取较小的值，以提高电源层和地层之间的电容，增大谐振频率。内部电源层和地层之间 的介质厚度可以在Protel 的Layer Stack Manager（层堆栈管理器）中进行设置。选择【Design】 / 【Layer Stack Manager…】命令，系统弹出层堆栈管理器对话框，用鼠标双击Prepreg 文 本，弹出如图111 所示对话框，可在该对话框的Thickness 选项中改变绝缘层的厚度。 http://www.pcb.sh 收集整理 共同进步 如果电源和地线之间的电位差不大的话，可以采用较小的绝缘层厚度，例如 5mil （0.127mm ）。 （3）电路中的高速信号传输层应该是信号中间层，并且夹在两个内电层之间。这样两个内 电层的铜膜可以为高速信号传输提供电磁屏蔽，同时也能有效地将高速信号的辐射限制在两 个内电层之间，不对外造成干扰。 （4 ）避免两个信号层直接相邻。相邻的信号层之间容易引入串扰，从而导致电路功能失效。 在两信号层之间加入地平面可以有效地避免串扰。 （5）多个接地的内电层可以有效地降低接地阻抗。例如，A 信号层和B 信号层采用各自单 独的地平面，可以有效地降低共模干扰。 （6）兼顾层结构的对称性。 11.1.2 常用的层叠结构常用的层叠结构 常用的层叠结构常用的层叠结构 下面通过4 层板的例子来说明如何优选各种层叠结构的排列组合方式。 对于常用的4 层板来说，有以下几种层叠方式 （从顶层到底层）。 （1）Siganl_1 （Top ），GND （Inner_1），PO