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1、多层C设计经验一概述印制板（CB-rind Circit oard）也叫印制电路板、印刷电路板。多层印制板，就是指两层以上的印制板，它是由几层绝缘基板上的连接导线和装配焊接电子元件用的焊盘构成,既具有导通各层线路，又具有互相间绝缘的作用。随着SMT（表面安装技术）的不断发展，以及新一代SM（表面安装器件)的不断推出，如QF、QFN、CS、BGA(特别是BG）,使电子产品更加智能化、小型化,因而推动了PCB工业技术的重大改革和进步。自199年IM公司一方面成功开发出高密度多层板(SLC）以来,各国各大集团也相继开发出多种各样的高密度互连（HD)微孔板。这些加工技术的迅猛发展,促使了PCB的设计已
2、逐渐向多层、高密度布线的方向发展。多层印制板以其设计灵活、稳定可靠的电气性能和优越的经济性能，现已广泛应用于电子产品的生产制造中。下面，作者以近年设计印制板的经验，着重印制板的电气性能,结合工艺规定，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。原理图的精确性,是印制板对的与否的前提根据。因此，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,保证器件互相间的对的连接。 2. 器件选型:元器件的选型,对印制板的设计来说，是一种十分重要的环节。同等功能、参数的器件,封装方式也许有不同。
3、封装不同样,印制板上器件的焊孔（盘）就不同样。因此，在着手印制板设计之前，一定要拟定各个元器件的封装形式。 多层板在器件选型方面，必须定位在表面安装元器件(MD）的选择上，SMD以其小型化、高度集成化、高可靠性、安装自动化的长处而广泛应用于各类电子产品上。同步，在器件选用上，不仅要注意器件的特性参数应符合电路的需求,也要注意器件的供应,避免器件停产问题；同步应意识到：目前诸多国产器件,如片状电阻、电容、连接器、电位器等的质量已逐渐达到进口器件的水平,且有货源充足、交货期短、价格便宜等优势。因此，在电路许可的条件下，应尽量考虑采用国产器件。三.多层印制板设计的基本规定1.板外形、尺寸、层数的拟定
4、任何一块印制板，都存在着与其她构造件配合装配的问题,因此，印制板的外形与尺寸，必须以产品整机构造为根据。但从生产工艺角度考虑，应尽量简朴，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,减少劳动成本。层数方面，必须根据电路性能的规定、板尺寸及线路的密集限度而定。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)、一种电源层和一种地层，如下图。多层板的各层应保持对称，并且最佳是偶数铜层，即四、六、八层等。由于不对称的层压,板面容易产生翘曲，特别是对表面贴装的多层板,更应当引起注意。2.元器件的位置及摆放方向 元器件的位置、摆放方向，一方面应从
5、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规定,显得更加严格。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。因此，在着手编排印制板的版面、决定整体布局的时候，应当对电路原理进行具体的分析,先拟定特殊元器件（如大规模C、大功率管、信号源等）的位置,然后再安排其她元器件，尽量避免也许产生干扰的因素。 另一方面,应从印制板的整体构造来考虑，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，同步也会给装配和维修工作带来诸多不便。3.导线布层、布线区的规定 一般状况下，多层印制板布线是按电路功能进行,在
6、外层布线时,规定在焊接面多布线,元器件面少布线,有助于印制板的维修和排故。细、密导线和易受干扰的信号线,一般是安排在内层。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。为避免外形加工伤及印制导线和机械加工时导致层间短路,内外层布线区的导电图形离板缘的距离应不小于50mil，如下图：.导线走向及线宽的规定 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互相垂直或走斜线、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
7、的信号线，变化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规定来拟定,电源输入线应大些，信号线可相对小某些。对一般数字板来说，电源输入线线宽可采用5080mil，信号线线宽可采用10mi。印制板导线与容许通过的电流与电阻的关系如表一:表一印制板导线与容许通过的电流和电阻的关系导线宽度（mm）01.01.52.0容许电流(A)0.81.01.51.9导线电阻(m）0.710.310.25布线时还应注意线条的宽度要尽量一致，避免导线忽然变粗及忽然变细,有助于阻抗的匹配。5钻孔大小与焊盘的规定 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
8、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措施为：元件孔的孔径元件引脚直径(或对角线)+(1030mi)元件焊盘直径元件孔直径mil至于过孔孔径，重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的范畴内。过孔焊盘的计算措施为:过孔焊盘（VIA PAD)直径过孔直径+12m。6电源层、地层分区及花孔的规定:对于多层印制板来说，起码有一种电源层和一种地层。由于印制板上所有的电压都接在同一种电源层上，因此必须对电源层进行分区隔离，分区线的大小一般采用08il的线宽为宜,电压超高,分区线越粗。如下图:焊孔与电源层、地层连接处，为增长其可靠性，减少焊接过程中大面积金
9、属吸热而产生虚焊，一般连接盘应设计成花孔形状，如下图:与电源层、地层非连接功能的隔离盘应设计为如下形状：隔离焊盘的孔径钻孔孔径+20mil .安全间距的规定 安全间距的设定，应满足电气安全的规定。一般来说，外层导线的最小间距不得不不小于mil，内层导线的最小间距不得不不小于4。在布线能排得下的状况下,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。提高整板抗干扰能力的规定多层印制板的设计，还必须注意整板的抗干扰能力，一般措施有:a.在各C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。四多层印制板外协加工规定 印制板的加工,一般都是外协加工，因此在外协加工提供图纸时，一定要精确无误，尽量阐明清晰，应注意诸如材料的选型、压层的顺序、板厚、公差规定、加工工艺等等，都要阐明清晰。在P导出GERBE时,导出数据建议采用RS27X格式，由于它有如下长处:CAM系统能自动录入数据,整个过程不须人工参与,可避免许多麻烦,同步能保持较好的一致性，减少出差率。总之,多层印制板的设计内容涉及很广,在具体的设计过程中，还应注意其工艺性、可加工性。只有通过不断的实践和经验的积累,才干设计出高品质的产品
