多层层PCB设计要点

多层PCB设计的几点要点22走线的方向控制规则：相邻层的走线方向成正交结构。十一条PCB常用布线规则走线的开环检查规则：不允许浮空的布线（DanglingLine)（避免产生“天线效应”）。晶振要尽量靠近晶振要尽量靠近ICIC，且布线要较粗；，且布线要较粗；晶振外壳接地；晶振外壳接地；3344PCBPCB板上的板上的线宽线宽不要突变，导线不要突然不要突变，导线不要突然拐角拐角。。GND晶振R强烈的EMI源55阻抗匹配检查规则：同一网络的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀。④④走线长度控制规则：走线长度控制规则：信号走线（特别是高频信号）信号走线（特别是高频信号）要尽量短，要尽量短，因为它们是典型的发射天线；因为它们是典型的发射天线；⑤⑤倒角规则：倒角规则：避免产生锐角和直角产生不必要的辐射。避免产生锐角和直角产生不必要的辐射。晶振要尽量靠近晶振要尽量靠近ICIC，且布线要较，且布线要较粗；粗；晶振外壳接地晶振外壳接地..66⑥⑥器件去藕规则器件去藕规则A.A.增加去藕电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。增加去藕电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。B.B.ICIC的电源管脚要加的电源管脚要加旁路电容旁路电容到地。到地。C.C.高速电路中，能否正确地使用去藕电容，关系到整个板的稳高速电路中，能否正确地使用去藕电容，关系到整个板的稳定性定性。。⑦⑦器件布局分区器件布局分区//分层规则分层规则⑧地线回路规则环路最小规则77⑩⑩3W3W规则规则/20H/20H原则原则为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于33倍线倍线宽时，则可保持宽时，则可保持70%70%的电场不互相干扰，称为的电场不互相干扰，称为3W3W规则。如要达到规则。如要达到98%98%的的电场不互相干扰，可使用电场不互相干扰，可使用10W10W的间距。的间距。⑨⑨电源与地线层的完整性规则电源与地线层的完整性规则⑾⑾屏蔽保护屏蔽保护重要的信号，如时钟信号，同步信号；应该采用屏蔽，即上下左右布地线隔离重要的信号，如时钟信号，同步信号；应该采用屏蔽，即上下左右布地线隔离8899重要的线路(如CLK,RAM,总线等)过孔不要越过4个1010电源层电源层//线应与地层线应与地层//线尽量接近，并增线尽量接近，并增大介电常数大介电常数介电常数越大，电介电常数越大，电容越大，阻抗越容越大，阻抗越小，电源滤波抑噪小，电源滤波抑噪效果越好。效果越好。((三三))电源层和地层设计电源层和地层设计dACrε85.8=εr—介电常数，Ａ－面积Ｃ－电容，d—间距11111)微带传输线多层板的传输线微带线特点:与带状线相比,抗干扰能力低些,但布线密度高些,线路连接短.微带线的阻抗计算:12122)带状传输线多层板的传输线带状传输线特点:抗干扰能力更好,但布线密度低些,线路连接更长些.带状线的阻抗计算:1313尽量缩短接地线尽量缩短接地线减小／去除地环路减小／去除地环路模拟地、数字地以及大功率驱动电路的地模拟地、数字地以及大功率驱动电路的地分开分开。。高频元件周围尽量用高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔；栅格状大面积地箔；接地线应接地线应尽量加粗尽量加粗。（三倍的允许电流）。（三倍的允许电流）重要信号线层要紧靠地层；重要信号线层要紧靠地层；地线很有用，充分利用好；若有可能，多设计地地线很有用，充分利用好；若有可能，多设计地层层//地线。地线。多层PCB地线设计原则1414信号线接地线a.同侧屏蔽b.同层两侧屏蔽c.对面屏蔽带状线接地层电源层多层板地电层屏蔽多层板布线屏蔽方式多层ＰＣＢ屏蔽布线1515总线过孔处的地线设置总线过孔处的地线设置信号过孔附近无地过孔，回路面积变大增加了地过孔，回路面积变小，辐射得到抑制1616内层1717焊盘与内电层的4种连接方式（a）四条导线的辐射连接方式（b）没有连接（c）两条导线的辐射连接方式（d）直接连接的方式导线绝缘槽焊盘1818PCBPCB的定位的定位1919六、多层六、多层PCBPCB的定位的定位１）销钉定位双孔定位2020六、多层六、多层PCBPCB的定位的定位１）销钉定位2121六、多层六、多层PCBPCB的定位的定位１）销钉定位四孔定位2222PCBPCB的叠层设计的叠层设计23232424多层多层PCBPCB的典型布层安排的典型布层安排123456789102层S1,GS2,P4层S1GPS26层S1GS2S3PS46层S1S2GPS3S46层S1GS2PGS38层S1S2GS3S4PS5S68层S1GS2GPS3GS410层S1GS2S3GPS4S5GS6注：Ｓ－信号层；Ｇ－地层；Ｐ－电源层。内电层设计两种辐射连接的方式内电层设计流程焊孔与电源层、地层连接处，为增加其可靠性，减少焊接过程中大面积金属吸热而产生虚焊，一般连接盘应设计成花孔形状图10-5焊盘与内电层的4种连接方式（a）四条导线的辐射连接方式（b）没有连接（c）两条导线的辐射连接方式（d）直接连接的方式导线绝缘槽焊盘内电层设计规则设置内电层设计规则主要包括内电层安全间距限制设计规则和内电层连接方式设计规则。执行菜单命令【Design】/【Rules…】，打开电路板设计规则设置对话框，然后打开选项卡即可对内电层设计规则进行设置。内电层设计规则的设置方法与电路板布线设计规则的设置基本相同。焊盘大小的计算方法：元件孔的孔径＝元件引脚直径（或对角线）+（10～30mil）元件焊盘直径≥元件孔直径＋18mil至于过孔孔径,主要由成品板的厚度决定,对于高密度多层板，一般应控制在板厚∶孔径≤5∶1的范围内。过孔焊盘的计算方法为:过孔焊盘(VIAPAD)直径≥过孔直径＋12mil。安全间距的要求安全间距的设定，应满足电气安全的要求。一般来说，外层导线的最小间距不得小于4mil，内层导线的最小间距不得小于4mil。在布线能排得下的情况下，间距应尽量取大值，以提高制板时的成品率及减少成品板故障的隐患。隔离焊盘的孔径≥钻孔孔径+20mil1．【PowerPlaneClearance】内电层安全间距限制设计规则2．【PowerPlaneConnectStyle】内电层连接方式设计规则图10-6内电层安全间距限制设计规则设置对话框图10-7内电层连接方式设计规则设置对话框图10-8两种辐射方式连接（a）2条导线（b）4条导线大面积的敷铜(实心覆铜)和网格铜哪个好？45度网格覆铜90度网格覆铜实心覆铜敷铜的意义：1)减小地线阻抗，提高抗干扰能力；2)降低压降，提高电源效率；3)与地线相连，还可以减小环路面积。4)也出于让PCB焊接时尽可能不变形的目的，大部分PCB生产厂家也会要求PCB设计者在PCB的空旷区域填充铜皮或者网格状的地线。泪滴是焊盘与导线或者是导线与导孔之间的滴装连接过度，设置泪滴的目的是在电路板受到巨大外力的冲撞时，避免导线与焊盘或者导线与导孔的接触点断开，另外，设置泪滴也可使PCB电路板显得更加美观。泪滴