PCB六层板的制作步骤与布局技巧介绍

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描述

6层板指的是电路印刷板PCB Printed Circuit Board用6层玻璃纤维做成,通常SDRAM会使用6层板,虽然会增加PCB的成本但却可免除噪声的干扰。

六层板制作步骤与布局技巧:

一、原理图的编辑 

6层板由于PCB板中可以有两层地,所以可以将模拟地和数字地分开。对于统一地还是分开地,涉及到电磁干扰中信号的最小回流路径问题,绘制完原理图,别忘检查错误和查看封装管理器,检查元器件封装。 

二、新建PCB文件、设置层结构 

新建好后,就可以将原理图网络表导入到PCB文件。接下来要做的就是层的结构设置(layer stack manager),add layer是添加中间信号层,add plane是添加内部电源和内部地层。中间信号层和顶层、底层一样,放置信号线的,信号线就代表铜,没有信号线的地方就是绝缘的。而内部电源和地层,生成的是一层铜模,在分割内电层时使用的line,代表腐蚀掉的铜,也就是说深红的代表被腐蚀掉的,其他区域代表铜模。还有一点就是电源层和主地层应紧密耦合,可取间隔5mil(prepreg)。 

三、布局 

布局主要的原则是做好分区,也就是模拟器件和数字器件的分区,这样可以减少干扰,因为数字信号产生的干扰大,抗干扰也强,而模拟信号产生的干扰相对小点,但易受数字信号干扰。还有一点就是注意工作电压不同的元器件布局,压差大的器件应相距远。对于一些芯片的去耦电容,离引脚越近越好。其他要注意的就是相同网络的引脚靠近,注意布局的美观。

原则上3层信号层,3层电源层,其中GND为2、5两层,3、4中间层为Power和中间信号层。若中间信号层走线较少,可适当在中间信号层对Power进行敷铜。 

四、地平面的制作 

由于六层板有两层地,AGND与DGND分开,分别位于第二层和第四层,所以对地网络的操作就相对容易点。把顶层和地层元器件的地网络引脚,用导线引出,接过孔连到相应地网络即可(考虑制作成本,尽量少用盲孔、埋孔,用焊盘代替通孔)。连接过程中尽量少用些焊盘,因为焊盘会带来电容效应,增大干扰。 

五、电源平面的制作 

由于多层板不会只有一个工作电压值,所以电源层一般都需要进行分割。分割具体步骤如下:

1、高亮显示某个电压网络,切换到内电源层,使用line,绘制出一个封闭的图形,该封闭的区域就是该电压的网络;

2、把顶层、地层的引脚用导线引出,通过焊盘连到内电源层;3、绘制下一个电源网络,line就是两个网络的分割线,是被腐蚀掉的部分。内电层应注意:电压差大的区域分割距离应较宽;不用的铜模可以放置plane,以在制作时将其区域腐蚀掉;不要将焊盘放置在分割线上,以影响其与内电层的接触。

六、走线 

做好电源层和地层,接下来就可以进行信号线的走线了。走线时重要的高速信号线最好走在内信号层,还有一个原则就是信号要走在自己的地层上,例如,若顶层走的多数是模拟信号,则第二层最好设置为AGND。由于层的结构在前面已经设置好,所以在走信号线时需考虑这一点。此外在走线时,还需适当调整元器件布局,以方便走线。顶层与地层的走线与两层板没有区别。

对于内信号层,走线方法就是导线—焊盘—内电层。 对于DDR FPGA FPC排线等进行优先布局和布线。使用5mil(0.127mm)的信号线走线线宽,电源线采用(16mil)0.4mm的线宽,理论上10mil的线可过电流为1A。

1、对于重要信号,要进行差分布线,设定布线组,并进行绕等长处理。

2、对于FPGA等多引脚功能无关引脚,可设置成组,方便进行swap pin操作。

3、对于BGA封装器件,先进行排线,引出最外侧两层引脚,然后进行排线,对于内层较难引出排线的引脚,可适当引到其它层。

4、对于DDR数据线尽量保证数据线为一簇,时钟线与数据线隔离。

5、两个芯片的连线最多经过两个过孔。

6、可以选中原理图,然后链接到PCB,通过这样的方式,可以有效选中特定的元器件。

7、对于不能再引脚旁,引出线的,可以引到外面,更远的地方引线。

8、对于BGA中的GND和Power,在布线的时候就要引出线,避免走线过密,出现未连接的GND和Power。

在元器件不密集,存在一定的空区域时,最好进行铺地,铺地也分AGND与DGND,所以应分开进行局部铺地操作。对于补泪滴,一般都需要进行。

八、DRC检查 

这一步非常重要,在板子绘制完成后,必须进行,检查是否有违背规则而未发现的地方。

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