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多层印制板设计基本要领(转)

Posted on 2009-08-13 11:27  九头龙  阅读(422)  评论(0编辑  收藏  举报
一.概述
       下面,着重印制板的电气性能,结合工艺要求,从印制板稳定性、可靠性方面,来谈谈多层制板设计的基本要领。

二.印制板设计前的必要工作
       1. 认真校核原理图:任何一块印制板的设计,都离不开原理图。原理图的准确性,是印制板正确与否的前提依据。所以,在印制板设计之前,必须对原理图的信号完整性进行认真、反复的校核,保证器件相互间的正确连接。
       2. 器件选型

三.多层印制板设计的基本要求
       1.板外形、尺寸、层数的确定
       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。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
      3.导线布层、布线区的要求
         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。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
       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:
       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(VIA  PAD)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。
      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。