12 多層PCB電路板設(shè)計方法

多層PCB電路板設(shè)計方法

在設(shè)計多層PCB電路板之前，設(shè)計者需要首先根據(jù)電路的規(guī)模、電路板的尺寸和電磁兼容（EMC）的要求來確定所采用的電路板結(jié)構(gòu)，也就是決定采用4層，6層，還是更多層數(shù)的電路板。確定層數(shù)之后，再確定內(nèi)電層的放臵位臵以及如何在這些層上分布不同的信號。這就是多層PCB層疊結(jié)構(gòu)的選擇問題。層疊結(jié)構(gòu)是影響PCB板EMC性能的一個重要因素，也是抑制電磁干擾的一個重要手段。本節(jié)將介紹多層PCB板層疊結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。

1.1.1 層數(shù)的選擇和疊加原則

確定多層PCB板的層疊結(jié)構(gòu)需要考慮較多的因素。從布線方面來說，層數(shù)越多越利于布線，但是制板成本和難度也會隨之增加。對于生產(chǎn)廠家來說，層疊結(jié)構(gòu)對稱與否是PCB板制造時需要關(guān)注的焦點，所以層數(shù)的選擇需要考慮各方面的需求，以達到最佳的平衡。

對于有經(jīng)驗的設(shè)計人員來說，在完成元器件的預(yù)布局后，會對PCB的布線瓶頸處進行重點分析。結(jié)合其他EDA工具分析電路板的布線密度；再綜合有特殊布線要求的信號線如差分線、敏感信號線等的數(shù)量和種類來確定信號層的層數(shù)；然后根據(jù)電源的種類、隔離和抗干擾的要求來確定內(nèi)電層的數(shù)目。這樣，整個電路板的板層數(shù)目就基本確定了。

確定了電路板的層數(shù)后，接下來的工作便是合理地排列各層電路的放臵順序。在這一步驟中，需要考慮的因素主要有以下兩點。

（1）特殊信號層的分布。

（2）電源層和地層的分布。

如果電路板的層數(shù)越多，特殊信號層、地層和電源層的排列組合的種類也就越多，如何來確定哪種組合方式最優(yōu)也越困難，但總的原則有以下幾條。

（1）信號層應(yīng)該與一個內(nèi)電層相鄰（內(nèi)部電源/地層），利用內(nèi)電層的大銅膜來為信號層提供屏蔽。

（2）內(nèi)部電源層和地層之間應(yīng)該緊密耦合，也就是說，內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度應(yīng)該取較小的值，以提高電源層和地層之間的電容，增大諧振頻率。內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度可以在Protel的Layer Stack Manager（層堆棧管理器）中進行設(shè)臵。選擇【Design】/【Layer StackManager…】命