為什么要進行PCB疊層

如今，電子產品日益緊湊的趨勢要求多層印刷電路板的三維設計。但是，層堆疊提出了與此設計觀點相關的新問題。其中一個問題就是為項目獲取高質量的疊層構建。

隨著生產越來越多的由多層組成的復雜印刷電路，PCB的堆疊在變得尤為重要。

良好的PCB疊層設計對于減少PCB回路和相關電路的輻射至關重要。相反，不良的堆積可能會顯著增加輻射，從安全角度來看這是有害的。

什么是PCB疊層？

在最終布局設計完成之前，PCB疊層將PCB的絕緣體和銅分層放置。開發(fā)有效的堆疊是一個復雜的過程。PCB在物理設備之間連接電源和信號，而電路板材料的正確分層直接影響其功能。

為什么要進行PCB疊層？

開發(fā)PCB疊層對于設計高效電路板至關重要。PCB疊層具有許多好處，因為多層結構可以提高能量分配能力、防止電磁干擾、限制交叉干擾并支持高速信號傳輸。

盡管堆疊的主要目的是通過多層將多個電子電路放置在一塊板上，但PCB堆疊的結構也提供了其他重要優(yōu)勢。這些措施包括最大程度地降低電路板對外部噪聲的脆弱性，并減少高速系統(tǒng)的串擾和阻抗問題。

良好的PCB疊層也可以幫助確保較低的最終生產成本。通過最大化效率并改善整個項目的電磁兼容性，PCB疊層可以有效節(jié)省的時間和資金。

圖源：pixabay

PCB疊層設計注意事項和規(guī)則

● 層數(shù)

簡單的堆疊可能包括四層PCB，而更復雜的板則需要專業(yè)的順序層壓。盡管更為復雜，但更高的層數(shù)允許設計人員有更多的布置空間，而不會增加遇到不可能的解決方案的風險。

通常，需要八層或更多層才能獲得最佳的層布置和間隔以最大化功能。在多層板上使用質量平面和電源平面還可以減少輻射。

● 層排列

構成電路的銅層和絕緣層的布置構成了PCB重疊操作。防止PCB翹曲需在布置各層時，使板的橫截面對稱且平衡。例如，在八層板中，第二層和第七層厚度應相似以實現(xiàn)最佳平衡。

信號層應始終與平面相鄰，而電源平面和質量平面則嚴格耦合在一起。最好使用多個接地層，因為它們通?？梢詼p少輻射并降低接地阻抗。

● 圖層材質類型

每個基板的熱、機械和電特性以及它們如何相互作用對選擇PCB疊層材料選擇至關重要。

電路板通常由堅固的玻璃纖維基板芯組成，可提供PCB的厚度和剛性。某些柔性PCB可能由柔性高溫塑料制成。

表面層是附著在板上的由銅箔制成的薄箔。在雙面PCB的兩面都存在銅，銅的厚度根據(jù)PCB疊層的層數(shù)而變化。

在銅箔的頂部覆蓋一層阻焊層，以使銅線跡與其他金屬接觸。這種材料對于幫助用戶避免焊接跳線的正確位置至關重要。

在阻焊層上施加絲網(wǎng)印刷層，以添加符號，數(shù)字和字母，以便于組裝，并使人們可以更好地理解電路板。

● 確定布線和通孔

設計人員應該在層之間的中間層上布線高速信號。這允許接地平面提供屏蔽，該屏蔽包含從軌道高速發(fā)射的輻射。

信號電平靠近平面電平的放置使返回電流可以在相鄰平面上流動，從而將返回路徑電感降至最低。相鄰電源和接地層之間沒有足夠的電容，無法使用標準構造技術提供500 MHz以下的去耦。

● 層之間的間距

由于電容減小，因此信號和電流返回平面之間的緊密耦合至關重要。電源和接地層也應緊密耦合在一起。

信號層即使位于相鄰平面中也應始終彼此靠近。層之間的緊密耦合和間隔對于不間斷的信號和整體功能至關重要。

總結

PCB疊層技術存在許多不同的多層PCB板設計。當涉及多層時，必須結合考慮內部結構和表面布局的三維方法。隨著現(xiàn)代電路的高運行速度，必須進行仔細的PCB疊層設計以提高分配能力并限制干擾。設計不良的PCB可能會降低信號傳輸、可生產性、功率傳輸和長期可靠性。

責任編輯：xj

原文標題：PCB疊層設計的介紹與應用

文章出處：【微信公眾號：電子發(fā)燒友網(wǎng)】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。