设计PCB层结构的规则

对更紧凑的电子产品的日益增长的需求要求多层PCB和三维设计视角。这种设计观点为诸如SMD封装和分层之类的设计策略增加了新问题。由于生产越来越复杂的由几层组成的PCB电路板，层结构或印制电路板层最近变得越来越重要。第一批电路板原型很简单，仅用作电子组件的连接基础。为了简单起见，将多层堆叠在一起的需求降至最低。让我们看看一些规则，这些规则可以更好地设计图层以创建高度专业的系统。

 

结构

叠层是在PCB设计的最终布局之前，构成电路板的铜层和绝缘体的排列。计划一个好的设置并不是一件容易的事，制造多层PCB的公司（例如华秋，致力成为全球最值得信赖的电子产业一站式服务平台）必须成为专业人员的领导者。

多层（参见图1）可提高板的能量分配能力，减少相互干扰，消除电磁干扰并支持高速信号。虽然布局允许您使用PCB上的不同层将多个电子电路容纳在一块电路板上，但PCB布局设计的结构还具有许多其他优点：

· 电路板层的堆叠可以帮助最大程度地减少对外部干扰的敏感性，最小化辐射，并减少高速信号的阻抗和杂散问题。

· 良好的PCB设计还可以促进高效和具有成本效益的最终生产；

· 适当构造电路板层可以改善项目的电磁兼容性。

在单层或双层电路板的情况下，很少考虑板的厚度。随着多层电路板的出现，所用材料的数量变得越来越关键，最终成本是影响整个项目的因素。最简单的结构可以包括4层电路板，而更复杂的电路板则具有专业的顺序层压。层数越高，设计人员可以越自由地解开电路，遇到“不可能”解决方案的可能性就越低。PCB重叠操作包括布置电路的铜层和绝缘层。您选择的设置肯定会以多种方式在面板性能中发挥重要作用。

良好的分层可以例如降低板的阻抗并限制辐射和杂散信号。这也对产品的EMC性能产生重大影响。另一方面，不良的设计会显着增加电路辐射和噪声。安装面板时，要考虑四个重要因素：

· 层数

· 使用的计划的数量和类型（电源和地平面）；

· 等级的排序和顺序；

· 水平之间的距离。

除了那些影响层数的因素外，通常很少注意这些因素。通常，PCB设计人员甚至都不知道第四个因素。在决定层数时，需要考虑以下几点：

· 要路由的信号数量及其成本；

· 工作频率;

· 产品是否符合A级或B级要求；

· 电路板是否放在屏蔽容器中；

· 设计团队是否了解EMC法规。

所有因素都是重要和至关重要的，应同等考虑。使用质量和能量的多层面板可显着减少辐射排放。一个普遍的经验法则是，在其他所有条件相同的情况下，四层板的辐射量比两层板的辐射少15 dB。

 

有数百条规则和标准来规划一个好的设置

有数百条规则和标准来规划一个好的设置。让我们仔细看一些：

1. 接地平板更好，因为它们允许信号通过微带或走线配置。它们还可以显着降低接地阻抗，从而降低接地噪声。

2. 高速信号应“路由”通过位于不同级别之间的中间层。这样，地平面可以用作屏蔽层并包含来自高速铁路的辐射。

3. 信号层应该非常接近，即使在相邻的电平上也是如此。

4. 信号层必须始终在电平附近；

5. 多个接地层非常有益，因为它们可以减小板的接地阻抗并以均匀的方式减少辐射。

6. 能量和质量水平必须始终保持相互联系；

为了实现所有这些目标，至少需要使用八层。

此外：

1. 从机械角度来看，建议采用轮廓以避免变形。

2. 配置应对称。例如，在8层电路板上，当第2层为水平时，第7层也应为水平；

3. 如果信号平面靠近平面层（接地层或电源层），则返回电流可以流到相邻的平面，这将返回线的电感减小到最小；

4. 为了进一步改善干扰和EMC性能，还可以使信号电平与其相邻电平之间的隔离更薄；

5. 一个重要的考虑因素是每个信号层的厚度。存在标准厚度以及不同类型的电路板材料的特性。在选择材料时，建议考虑其电气，机械和热性能。

6. 使用出色的软件来帮助您设计设置。为了从库中选择正确的材料并根据材料及其尺寸进行阻抗计算，应该完成所有这些操作。

结论

在当今电路高速运行的情况下，精心PCB设计是必要的，并且正以各种方式成为一种艺术。设计不良的电路板可能会降低信号传输，功率传输，可制造性以及最终产品的长期可靠性的电气性能。

将Gerber文件发送给PCB厂家将决定生产成本，该成本可以像其他商品一样根据请求的数量减少。多层柔性印刷电路板的使用增加推动了印刷电路板市场的全球增长。随着电气公司试图向其设备中添加越来越多的功能，电路板密度和设计复杂性正在稳步增加。价格，质量，交货时间和服务是选择PCB制造商时最重要的标准，大多数人应该首先考虑价格。

使用华秋DMF可以精确定位PCB设计中出现的问题，让设计人员更快解决PCB设计中存在的隐患。尽可能的减少PCB制造风险，提升打样的成功率。同时华秋DFM还能对PCB的设计给出优化建议并进行制造成本估价，这能很有效的提升PCB打样的效率并最大可能的降低成本