基于PCB多层板的设计方法解析

pcb多层板是一种特殊的印制板，它的存在“地点”一般都比较特殊，例如说 电路板 之中就会有pcb多层板的存在呢。

这种多层板可以帮助机器导通各种不同的线路呢，不仅如此，还可以起到绝缘的效果，不会让电与电之间相互碰撞，绝对的安全。

如果，您想要使用到一款比较好性能的pcb多层板，就一定要精心设计了，接下来就为大家讲解如何设计pcb多层板。

 

PCB多层板设计

1.板外形、尺寸、层数的确定

1）任何一块印制板，都存在着与其他结构件配合装配的问题，所以，印制板的外形与尺寸，必须以产品整机结构为依据。但从生产工艺角度考虑，应尽量简单，一般为长宽比不太悬殊的长方形，以利于装配提高生产效率，降低劳动成本。

2）层数方面，必须根据电路性能的要求、板尺寸及线路的密集程度而定。对多层印制板来说，以四层板、六层板的应用最为广泛，以四层板为例，就是两个导线层（元件面和 焊接 面）、一个电源层和一个地层。

3）多层板的各层应保持对称，而且最好是偶数铜层，即四、六、八层等。因为不对称的层压，板面容易产生翘曲，特别是对表面贴装的多层板，更应该引起注意。

2.元器件的位置及摆放方向

1）元器件的位置、摆放方向，首先应从电路原理方面考虑，迎合电路的走向。摆放的合理与否，将直接影响了该印制板的性能，特别是高频模拟电路，对器件的位置及摆放要求，显得更加严格。

2）合理的放置元器件，在某种意义上，已经预示了该印制板设计的成功。所以，在着手编排印制板的版面、决定整体布局的时候，应该对电路原理进行详细的分析，先确定特殊元器件（如大规模IC、大 功率管 、信号源等）的位置，然后再安排其他元器件，尽量避免可能产生干扰的因素。

3）另一方面，应从印制板的整体结构来考虑，避免元器件的排列疏密不均，杂乱无章。这不仅影响了印制板的美观，同时也会给装配和维修工作带来很多不便。

3.导线布层、布线区的要求

一般情况下，多层印制板布线是按电路功能进行，在外层布线时，要求在焊接面多布线，元器件面少布线，有利于印制板的维修和排故。细、密导线和易受干扰的信号线，通常是安排在内层。

大面积的 铜箔 应比较均匀分布在内、外层，这将有助于减少板的翘曲度，也使电镀时在表面获得较均匀的镀层。为防止外形加工伤及印制导线和机械加工时造成层间短路，内外层布线区的导电图形离板缘的距离应大于50mil。

4.导线走向及线宽的要求

多层板走线要把电源层、地层和信号层分开，减少电源、地、信号之间的干扰。相邻两层印制板的线条应尽量相互垂直或走斜线、曲线，不能走平行线，以减少基板的层间耦合和干扰。

且导线应尽量走短线，特别是对小信号电路来讲，线越短， 电阻 越小，干扰越小 。同一层上的信号线，改变方向时应避免锐角拐弯。导线的宽窄，应根据该电路对电流及阻抗的要求来确定，电源输入线应大些，信号线可相对小一些。

对一般数字板来说，电源输入线线宽可采用50～80mil，信号线线宽可采用6～10mil。

导线宽度：0.5、1、0、1.5、2.0;

允许电流：0.8、2.0、2.5、1.9;

导线电阻：0.7、0.41、0.31、0.25;

布线时还应注意线条的宽度要尽量一致，避免导线突然变粗及突然变细，有利于阻抗的匹配。

5.钻孔大小与焊盘的要求

1）多层板上的元器件钻孔大小与所选用的元器件引脚尺寸有关，钻孔过小，会影响器件的装插及上锡;钻孔过大，焊接时焊点不够饱满。一般来说，元件孔孔径及焊盘大小的计算方法为：

2）元件孔的孔径=元件引脚直径（或对角线）+（10～30mil）

3）元件焊盘直径≥元件孔直径+18mil

4）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：

5）过孔焊盘（VIAPAD）直径≥过孔直径+12mil。

6.电源层、地层分区及花孔的要求

对于多层印制板来说，起码有一个电源层和一个地层。由于印制板上所有的电压都接在同一个电源层上，所以必须对电源层进行分区隔离，分区线的大小一般采用20～80mil的线宽为宜，电压超高，分区线越粗。

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。隔离焊盘的孔径≥钻孔孔径+20mil

7.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。

8.提高整板抗干扰能力的要求

多层印制板的设计，还必须注意整板的抗干扰能力，一般方法有：

a.在各IC的电源、地附近加上滤波 电容 ，容量一般为473或104。

b.对于印制板上的敏感信号，应分别加上伴行屏蔽线，且信号源附近尽量少布线。

c.选择合理的接地点。

上述诸多的pcb多层板设计技巧，您是否已经了然于胸了呢？在面对现今电子设备高速发展，pcb设计面临这些高性能、高速、高密、轻薄的趋势，高速信号的PCB设计，越来越成为电子硬件开发的重点与难点，其更加注重效率与严谨。

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来源；21ic