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行業(yè)資訊
多層PCB設(shè)計基礎(chǔ)
多層PCB設(shè)計的第一步;設(shè)置和準備
在某些情況下,較舊的舊式PCB占用空間可能不足以用于多層設(shè)計,因此您需要確定是否有任何其他要求。
雙層和多層板設(shè)置之間的主要區(qū)別在于計劃您的層堆疊。以下是規(guī)劃電路板層堆疊時需要考慮的一些要點:
性能:電路將以多快的速度運行,以及最終電路板的工作環(huán)境,可能會影響制造電路板的材料。有多種比FR-4更好的材料可能會根據(jù)需要而更適合您的應(yīng)用,但是這些材料可能會影響諸如阻抗計算之類的參數(shù)。在這里,您的PCB制造商的幫助將成為寶貴的信息來源。
成本:制造材料以及層數(shù)和配置將直接影響構(gòu)建電路板的總成本。同樣,在這里,您需要與制造商一起考慮所有選項。
密度:電路板的布線密度是確定電路板層堆疊配置的另一個因素。當您已經(jīng)開始布局后,必須返回并在電路板設(shè)計中添加圖層時,這非常痛苦。另一方面,如果您從太多的層開始,那么您將為板子支付更多的錢,那么您應(yīng)該這樣做。
電路:您還需要了解電路的需求,以便創(chuàng)建很好的層配置。例如,敏感信號可能需要帶狀線層配置才能發(fā)揮很好性能,這意味著要增加其他接地層。模擬和數(shù)字電路區(qū)域?qū)⑿枰褂闷渥约旱慕拥貙臃珠_,并且板上電源需要隔離。所有這些都可能會影響圖層配置,因此應(yīng)該在開始布局之前進行規(guī)劃。
對位置和路線的不同看法
在多層布局上工作時,與眾不同的第一件事之一就是您需要開始考慮“ 3D”設(shè)計方面的內(nèi)容。兩層板僅要求您考慮“頂部”和“底部”?,F(xiàn)在您處于一個多層的世界中,內(nèi)部發(fā)生了許多不同的事情,這些事情可能會影響頂部和底部。例如,由于在其下面的內(nèi)層進行靈敏的布線,您可能不希望將嘈雜的部分放置在某個位置。
就工具而言,放置組件的方式將與雙面板上的相同,但是所使用的外觀將有所不同。例如,您不必擔心在零件之間留出足夠的空間來布線,因為它們大部分將在內(nèi)部層布線。對于敏感電路,仍然需要在表面層上使用短的直接路徑,但是在大多數(shù)情況下,您現(xiàn)在有更多的工作空間。這也是一件好事,因為在多層板上,可能需要放置更多的組件。
內(nèi)部走線布線和電源層將很有趣,但是與此同時,這里也有一些重要的注意事項:
多層板通常會比雙面板具有更多的組件,因此會有更多的布線,因此請?zhí)崆坝媱?。根?jù)電路板的技術(shù),某些這種布線可能具有特定的布線寬度和空間或其他要求,例如差分對或阻抗受控走線。
一些布線將需要帶狀線層結(jié)構(gòu),并且必須在與接地平面相鄰的層上布線。另外,敏感的布線必須在相鄰的內(nèi)部信號層上垂直交叉,以幫助減少任何可能的寬邊耦合或串擾。
接地層中將有許多用于連接的過孔,但是這些過孔可能會影響信號返回路徑。這需要仔細規(guī)劃您的路線,以避免阻塞飛機。
需要對分離平面進行布局,以使敏感信號不會越過分離平面,從而破壞其返回路徑。這樣的情況會在板上產(chǎn)生很多噪聲。
用文檔和輸出文件完成設(shè)計
為了使多層設(shè)計投入生產(chǎn),您將需要創(chuàng)建與以往始終相同的文檔,但有一些例外。首先,您的制造圖紙上將需要更多細節(jié)。您的制造圖將需要一個多層板堆疊細節(jié),并提供詳細說明如何構(gòu)建板的細節(jié)的注釋。其次,如果將Gerber文件用于制造輸出,則顯然需要為多層板生成其他文件。