pcb多层板设计建议及实例说明

　　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。

　　

　　多层pcb版的设计步骤

　　一、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。

　　二、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。

　　三、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。

　　四、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。

　　

　　五、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+18mil4.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：

　　4、过孔焊盘（VIAPAD）直径≥过孔直径+12mil。

　　六、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

　　七、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。

　　八、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。

　　

　　pcb多层板设计建议及实例说明

　　设计要求：

　　A、元件面、焊接面为完整的地平面（屏蔽）；

　　B、无相邻平行布线层；

　　C、所有信号层尽可能与地平面相邻；

　　D、关键信号与地层相邻，不跨分割区。

　　四层板设计实例

　　

　　方案1：在元件面下有一地平面，关键信号优先布在TOP层；至于层厚设置，有以下建议：

　　1、满足阻抗控制

　　2、芯板（GND到POWER）不宜过厚，以降低电源、地平面的分布阻抗；保证电源平面的去耦效果。

　　方案2：缺陷

　　1、电源、地相距过远，电源平面阻抗过大

　　2、电源、地平面由于元件焊盘等影响，极不完整 3： 由于参考面不完整，信号阻抗不连续

　　方案3：

　　同方案1类似，适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号在底层布线的情况。

　　6层板设计实例

　　

　　方案1、减少了一个信号层，多了一个内电层，虽然可供布线的层面减少了，但是该方案解决了方案1和方案2共有的缺陷。 优点：

　　1、电源层和地线层紧密耦合。

　　2、每个信号层都与内电层直接相邻，与其他信号层均有有效的隔离，不易发生串扰。

　　3、Siganl_2（Inner_2）和两个内电层GND（Inner_1）和POWER（Inner_3）相邻，可以用来传输高速信号。两个内电层可以有效地屏蔽外界对Siganl_2（Inner_2）层的干扰和Siganl_2（Inner_2）对外界的干扰。

　　方案2、采用了4层信号层和2层内部电源/接地层，具有较多的信号层，有利于元器件之间的布线工作。

　　缺陷：

　　1、电源层和地线层分隔较远，没有充分耦合。

　　2、信号层Siganl_2（Inner_2）和Siganl_3（Inner_3）直接相邻，信号隔离性不好，容易发 生串扰。