多層PCB設(shè)計入門教程
世界上沒有什么比六層巧克力蛋糕更好的了。我確實很喜歡單層蛋糕，但是沒有比它更大，更腐朽的六層表親了。但是，六層蛋糕將花費更多的時間進(jìn)行準(zhǔn)備，需要更多的烘焙技巧，并且比簡單的蛋糕還要昂貴。為了彌補多余的卡路里，在健身房也將花費更多時間，但最終還是值得的。
如果僅布置簡單的一層或兩層電路板，則會發(fā)現(xiàn)布置多層PCB與六層蛋糕有一些相似之處。就像蛋糕一樣，這將花費更多的時間，更多的技巧和更多的成本，但是這也將是一個非常令人愉悅的設(shè)計挑戰(zhàn)，而沒有第二天去健身房的負(fù)擔(dān)。不過，將有一些新的設(shè)計方法要學(xué)習(xí)，我們將在此多層PCB設(shè)計教程中為您介紹這些方法。
多層PCB設(shè)計教程的第一步；設(shè)置和準(zhǔn)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。根據(jù)所使用的CAD系統(tǒng)，您可能必須將圖層或?qū)傩蕴砑拥绞疽鈭D中以便多層使用。在這里可以訪問具有鏈接到在線圖書館服務(wù)鏈接的更高級的PCB設(shè)計系統(tǒng)會是真正的好處。使用最新，最準(zhǔn)確的PCB封裝源數(shù)據(jù)可以輕松得多。
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更高級的材料可能會根據(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(dāng)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。您不僅需要重新配置CAD數(shù)據(jù)庫，而且還可能必須對布局進(jìn)行很多更改。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)建最佳的層配置。例如，為了獲得最佳性能，敏感信號可能需要帶狀線層配置，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。所有這些都可能影響圖層配置，因此應(yīng)該在布局開始之前就計劃好這一點。
一旦收集了數(shù)據(jù)并在布局?jǐn)?shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了板層堆棧，就可以開始放置和布線板了。
使用這種電路板輪廓生成器之類的工具，可以更輕松地創(chuàng)建電路板層堆疊
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)在您處在一個多層的世界中，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(jìn)行靈敏的布線，您可能不想將嘈雜的部分放置在某個位置。
就工具而言，放置元器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?fù)?dān)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)在可以使用更多的空間。這也是一件好事，因為多層板可能需要放置更多的元器件。
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：
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多層板通常會比雙面板具有更多的元器件，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。
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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。此外，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?dāng)_。
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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(xì)規(guī)劃您的路線，以避免阻塞飛機。
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需要布置拆分平面，以使敏感信號不會越過拆分，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。
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一旦完成布局和布線的檢查，其余的設(shè)計工作將類似于雙面電路板。現(xiàn)在您已經(jīng)準(zhǔn)備好構(gòu)建板。
多層PCB布局需要3D透視圖進(jìn)行電路板設(shè)計
使用文檔和輸出文件完成設(shè)計
深圳小銘打樣SMT貼片加工：為了使多層設(shè)計投入生產(chǎn)，您將需要創(chuàng)建與以往一樣的文檔，但有一些例外。首先，制造圖紙上將需要更多細(xì)節(jié)。您的制造圖紙將需要多層電路板的堆疊細(xì)節(jié)，并提供詳細(xì)說明如何構(gòu)建電路板的注釋。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。在這里，使用一組高級的CAD工具會對創(chuàng)建和管理制造輸出文件非常有幫助。
幸運的是，現(xiàn)有的PCB設(shè)計系統(tǒng)已經(jīng)具有成功進(jìn)行多層電路板設(shè)計所需的工具。OrCAD PCB Designer是一種高級系統(tǒng)，可讓您訪問在線CAD庫服務(wù)，電路板輪廓創(chuàng)建向?qū)б约爸圃旌臀臋n生成實用程序。
