4层板PCB设计(基于AD)

(2012-08-23 10:46:09)

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杂谈

分类：技术_硬件

在系统提供的众多工作层中，有两层电性图层，即信号层与内电层，这两种图层有着完全不同的性质和使用方法。

信号层被称为正片层，一般用于纯线路设计，包括外层线路和内层线路，而内电层被称为负片层，即不布线、不放置任何元件的区域完全被铜膜覆盖，而布线或放置元件的地方则是排开了铜膜的。

层叠方案

方案1

此方案为业界现行四层PCB的主选层设置方案，在元件面下有一地平面，关键信号优选布TOP层。

TOP -----------------------

GND -----------------------

POWER -----------------------

BOTTOM -----------------------

方案2

GND -----------------------

S1 -----------------------

S2 -----------------------

POWER -----------------------

此方案为了达到想要的屏蔽效果，至少存在以下缺陷：
A、电源、地相距过远，电源平面阻抗较大
B、电源、地平面由于元件焊盘等影响，极不完整
C、由于参考面不完整，信号阻抗不连续
在当前大量采用表贴器件，且器件越来越密的情况下，本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面，预期的屏蔽效果很难实现；方案2使用范围有限。但在个别单板中，方案2不失为最佳层设置方案。

方案3

此方案同方案1类似，适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号底层布线的情况；一般情况下，限制使用此方案。

TOP -----------------------

POWER -----------------------

GND -----------------------

BOTTOM -----------------------

结论：优选方案1，可用方案3。

对于目前高密度的PCB 设计，已经感觉到贯通孔不太适应了，浪费了许多宝贵的布线通道。为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅实现了导通孔的作用，而且还省出许多布线通道，使布线过程完成得更加方便、流畅，更加完善。在大多数教程中，也提倡在多层电路板的设计中采用盲孔和埋孔技术。这样做虽然可以使布线工作变得容易，但是同时也增加了PCB 设计的成本。因此是否选取此技术，要根据实际的电路复杂程度及经济能力来决定。在设计四层板的过程中根据成本并不一定采用此技术。如果觉得贯通孔数目太多，则可以在布线前在布线规则中限制打孔的上限值。

在布线前，预先在布线规则中设置顶层采用水平布线，而底层则采用垂直布线的方式。这样做可以使顶层和底层布线相互垂直，从而避免产生寄生耦合；同时在引脚间的连线拐弯

处尽最避免使用直角或锐角，因为它们在高频电路中会影响电气性能。

层叠厚度

总厚度：63 mil (1.57 mm)

Altium Designer操作

Design - Layer Stack Manager

add layer 是添加信号层。
add plane 是添加电源层、地层

典型配置(Stackup)：

过孔(Via)

过孔孔径优选系列如下：

孔径： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil

焊盘直径： 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil

板厚度与最小孔径的关系：

板厚： 3.0mm 2.5mm 2.0mm 1.6mm 1.0mm

最小孔径： 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil

内电层设计与分割

点击“Place”（快捷键P→L）→“Line”→然后就可以画定区域了→通过Shift+空格来改变画线的方式→圈定一个区域之后→双击该区域→就可以定义你所需要的电源/地了。

分割线宽度至少为12mil，可以设置为40mil。

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