PCB原創(chuàng)|高速PCB設計軟件層疊結(jié)構(gòu)設計的建議

2017-03-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)


在進行多層PCB設計時,PCB層數(shù)的多少要取決于電路板的復雜程度,從PCB的加工過程考慮,多層PCB是將多個“雙面板PCB”通過疊加、壓合工序制造出來的,但多層PCB的層數(shù)、各層之間的疊加順序及板材選擇是由電路板設計師決定的,這就是所謂的“PCB層疊設計”。


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俗話說的好,最好的實踐也是建立在理論知識的基礎上,板兒妹在本節(jié)中重點給大家分享關(guān)于PCB疊層設計概念性的理論知識以及層疊結(jié)構(gòu)的設計建議。



一、PCB層疊的構(gòu)成


PCB設計文件中的層設置包括以下幾種:絲印層、阻焊層、布線層、平面層。


絲印層(SilkScreen):是在PCB板中放置器件說明信息及板名標識的物理層。


阻焊層(Soldermask):阻焊是PCB的重要組成部分,主要起防焊及環(huán)境防護的作用,阻焊層是附著在PCB表面的一層油墨,其作用是覆蓋不需要焊接的PCB區(qū)域,防止連錫,同時在一定程度上保護線路免受外界損傷。


布線層(Conductor):是以“正片”方式實現(xiàn)PCB板各個器件互連關(guān)系的物理層。


平面層(Plane):是實現(xiàn)PCB板各個電源,地網(wǎng)絡連接及提供阻抗參考,回流路徑的物理層。


二、層疊結(jié)構(gòu)的設計建議


通常指的“層疊設計”,其實是布線層、平面層的疊加排布方式的設計。


層疊結(jié)構(gòu)的設計建議:


1、PCB疊層方式推薦為Foil疊法。


2、盡可能減少PP片和CORE型號及種類在同一層疊中的使用(每層介質(zhì)不超過3張PP疊層)。


3、兩層之間PP介質(zhì)厚度不要超過21MIL(厚的PP介質(zhì)加工困難,一般會增加一個芯板導致實際疊層數(shù)量的增加從而額外增加加工成本)。


4、PCB外層(Top、Bottom層)一般選用0.5OZ厚度銅箔、內(nèi)層一般選用1OZ厚度銅箔。

說明:一般根據(jù)電流大小和走線粗細決定銅箔厚度,如電源板一般使用2-3OZ銅箔,普通信號板一般選擇1OZ的銅箔,走線較細的情況還可能會使用1/3QZ銅箔以提高良品率;同時避免在內(nèi)層使用兩面銅箔厚度不一致的芯板。


5、PCB板布線層和平面層的分布,要求從PCB板層疊的中心線上下對稱(包括層數(shù),離中心線距離,布線層銅厚等參數(shù))

說明:PCB疊法需采用對稱設計,對稱設計指絕緣層厚度、半固化片類別、銅箔厚度、圖形分布類型(大銅箔層、線路層)盡量相對于PCB的中心線對稱。


6、線寬及介質(zhì)厚度設計需要留有充分余量,避免余量不足產(chǎn)生SI等設計問題。

在少量PCB設計中,采用了在電源地平面層布線或者在布線層走電源、地網(wǎng)絡的情況,對于這種混合類型的層面設計統(tǒng)一稱為信號層。


下圖為6層的典型層疊示意圖

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綜上所述,在進行多層PCB設計之前,layout工程師需要根據(jù)電路的規(guī)模、電路板的尺寸和電磁兼容的要求類確定所采用的電路板結(jié)構(gòu),也就是決定采用4層、6層,或是更多層數(shù)的電路板。


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