PCB层叠和层排序的首要规则

1万 · 2023-10-30 22:16

大多数现代电子设备都包含对其性能至关重要的印刷电路板 (PCB)。PCB 的每一层在物理上均以堆叠方式排列，每一层对于电路板的整体功能都至关重要。
本文将回顾与 PCB 层叠和层排序相关的基本规则，考虑到根据设计的特定规范，可能会存在一些偏差。
了解印刷电路板的不同层
设计印刷电路板 (PCB) 时，堆叠和层排序对于确保电路板的功能和性能至关重要。但在确定各层的顺序之前，了解构成 PCB 的不同类型的层非常重要。

1万 · 2023-10-30 22:17

需要考虑的主要关键因素如下：层数——设计者应决定 PCB 有多少层。一般来说，两层和四层板是小型元件的标准，但更复杂的板可能需要六层甚至八层。基板材料——用于电路板的基板材料应仔细选择。常见材料有 FR-4 环氧树脂、Rogers 4003 和聚酰亚胺。每种材料都有其自身的特性，因此选择满足功耗、预算和频率要求的材料非常重要。层顺序- PCB 的层顺序影响信号完整性和性能。例如，关键信号应放置在内层而不是外层，从而提高信号完整性。堆叠配置- 堆叠配置决定每层之间分配多少空间，以及是否需要屏蔽任何信号或与其他信号隔离。在设计电路板布局的这方面时，设计人员应考虑每条走线的铜重量以及任何切口或插槽的尺寸。

1万 · 2023-10-30 22:17

1 - 考虑设计规范在开始开发 PCB 叠层之前应考虑设计要求。一些重要的考虑因素包括电路板的尺寸、信号传输的类型、涉及的频率以及层数。根据设计要求，您的 PCB 叠层将需要一定数量和类型的层。

1万 · 2023-10-30 22:18

2 - 确定图层类型下一步是决定 PCB 需要什么样的层。信号层、电源层和接地层是 PCB 叠层中的三种不同类型的层。接地层用于为信号提供低阻抗返回通道，信号层用于在组件之间传输信号，电源层用于向组件供电。设计人员应始终从信号层开始，这是大多数信号路由的堆叠中的第一层。信号层应与电源层和接地层相邻。无论如何，应优化 PCB 叠层中的层数，以平衡设计的成本和复杂性与信号完整性和 EMI 的要求。

1万 · 2023-10-30 22:18

3 - 对图层进行排序确定图层类型后，下一步就是对图层进行排序。信号层按照正常 PCB 堆叠顺序堆叠在两个接地层之间。这种配置可以很好地保护信号层，并减少电磁干扰（EMI）。一个好的做法是交替使用电源层和接地层，这有助于保持一致的阻抗并减少电路板中的电磁干扰。此外，高速信号应保持靠近地面。对于高速信号（例如数字电路中使用的信号），保持信号层尽可能靠近接地层以减少噪声并保持信号完整性非常重要。

1万 · 2023-10-30 22:18

4 – 决定层的厚度和材料层的厚度和材料是构建 PCB 叠层时需要考虑的重要因素。层的厚度会影响走线的阻抗，材料会影响介电常数和损耗角正切。潜在基材材料的良好选择如下： FR-4 是最常用的 PCB 材料，是一种玻璃增强环氧层压材料，可提供理想的介电性能、良好的机械强度和经济性。它的介电常数为4.3，损耗角正切为0.02。高温 FR-4 与标准 FR-4 类似，但它可以承受高达 170°C 的高温，而不会出现任何明显的热降解，使其适合高性能应用。柔性 PCB 材料：柔性 PCB 材料可以弯曲、扭曲或折叠，非常适合需要更紧凑和轻量化设计的应用，例如可穿戴设备和医疗设备。

1万 · 2023-10-30 22:18

5 - 确定走线宽度和间距走线宽度和间距是影响PCB阻抗和性能的关键因素。走线宽度的设计应能够承载所需的电流而不会过热，并且间距应足够以避免串扰和干扰。

1万 · 2023-10-30 22:18

6 - 检查层叠设计的信号完整性设计 PCB 叠层后，检查信号完整性至关重要。串扰、反射和衰减等信号完整性问题会严重影响电路的性能。使用信号完整性分析工具来模拟和验证设计。

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