多層PCB設計：八個步驟

多層PCB是一種特殊類型的印刷電路板。其位置通常比較特殊。例如，在電路板中可以找到多層PCB。這種多層板可以幫助機器連接各種不同的電路。而且還能起到絕緣的作用，防止電流互相干擾，確保絕對的安全。如果想使用性能相對較好的多層PCB，精心的設計是不可或缺的。接下來，我們將講解如何設計多層PCB。

對於任何印刷電路板來說，都存在與其他結構部件的匹配和組裝問題。因此，形狀和尺寸 印刷電路板 必須以產品的整體結構為依據。但從生產流程來說，還是應該盡量簡單。一般為長方形，長寬比不太大，有利於裝配，提高生產效率，降低人力成本。

對於層數，必須根據電路性能的要求、板子的尺寸、以及電路線路的密度來決定。對於多層印刷電路板來說，四層板和六層板應用最為廣泛。以四層板為例，它由兩個導體層（元件面和焊接面）、一個電源層和一個接地層組成。

多層板各層應對稱，且銅層數最好為偶數​​，如四層、六層、八層等。因為不對稱層壓容易造成板面翹曲，特別是表面貼裝的多層板更應引起注意。

元件的位置和擺放方向首先要從電路原理的角度考慮，符合電路的方向。放置是否合理將直接影響印刷電路板的性能。特別是對於高頻類比電路，對元件的位置和放置的要求就更加嚴格。

元件的合理放置，從某種意義上來說，已經標誌著印刷電路板設計的成功。因此，在開始安排印刷電路板佈局、確定整體佈局時，應對電路原理進行詳細的分析。首先確定特殊元件（如大規模IC、高功率三極管、訊號源等）的位置，然後再佈置其他元件，盡量避開可能產生幹擾的因素。

另一方面，從印刷電路板的整體結構來看，應避免元件排列不均勻、雜亂無序的情況。這不僅影響印刷電路板的外觀，而且給組裝和維護工作帶來許多不便。

一般多層印刷電路板的佈線都是依照電路功能進行的。在外層佈線時，要求焊接面佈線多，元件面佈線少，有利於印刷電路板的維修和故障排除。細而密的導體和易受干擾的訊號線通常佈置在內層。大面積銅箔應在內外層分佈相對均勻。這樣既可以減少板子的翹曲程度，又可以使電鍍時表面獲得更均勻的鍍層。為防止外形加工時損傷印導線，避免機械加工時造成層間短路，內外層佈線區域的導電圖形與板邊的距離應大於50mil。

多層板的佈線應將電源層、地層、訊號層分開，以減少電源、接地、訊號之間的干擾。印製電路板相鄰層上的線路應盡量互相垂直，或採取對角線或曲線路徑，而不應平行，以減少層間耦合和基板幹擾。並且列車員應盡可能選擇最短的路徑。尤其是小訊號電路，線越短，電阻越小，幹擾越少。同一層上的訊號線改變方向時應避免急轉彎。導體的寬度應根據電路對電流和阻抗的要求來決定。電源輸入線要寬一些，訊號線可以相對窄一些。對於一般的數位板，電源輸入線寬度可選50 – 80mil，訊號線寬度可選6 – 10mil。

導體寬度：0.5、1、0、1.5、2.0；
允許電流：0.8、2.0、2.5、1.9；
導體電阻：0.7、0.41、0.31、0.25；

佈線時也應注意盡量保持線寬一致，避免導線突然變粗或變細，這樣有利於阻抗匹配。

多層板上元件鑽孔的大小與元件引線接腳的大小有關。鑽孔太小，會影響元件的插入和焊接；如果鑽孔太大，焊接時焊點將不夠飽滿。通常，元件孔徑和焊盤尺寸的計算方法如下：

元件孔徑=元件引線接腳直徑（或對角線）+（10 – 30 mil）
元件焊盤直徑≥元件孔徑+18mil

至於導通孔孔徑，主要由成品板的厚度決定。對於高密度多層板，一般需要控制在板厚：導通孔直徑≤5：1的範圍內。導通孔焊盤的計算方法為：

過孔焊盤（VIAPAD）直徑≥過孔直徑+12mil

對於多層印刷電路板，至少有一個電源層和一個接地層。由於印刷電路板上的所有電壓都連接到同一電源層，因此必須對電源層進行分區和隔離。分割線的尺寸一般為20 – 80 mil寬度。電壓越高，隔間線越粗。

在焊孔與電源層、地層的連接處，為增加可靠性，減少焊接時大面積金屬吸熱而造成虛焊的發生，連接焊盤一般設計成花孔形狀。

隔離焊盤直徑≥鑽孔直徑+20mil

安全間隙的設定應符合電氣安全的要求。一般情況下，外層導體的最小間隙不得小於4mil，內層導體的最小間隙不得小於4mil。在佈線允許的情況下，間隙應盡量大，以提高電路板製造時的良率，減少成品電路板的潛在故障。

在設計多層印刷電路板時，也必須注意整板的抗干擾能力。常用方法包括：
一個。在每個IC的電源和地面附近增加濾波電容，容量一般為473或104。
b.對於印刷電路板上的敏感訊號，應分別加伴隨的屏蔽線，並盡量減少靠近訊號源的佈線。
c.選擇合理的接地點。

您一定已經了解了多層PCB的設計方法。不過大家可能不知道這種多層板的參數有哪些。多層PCB的最小孔徑一般為0.4mm，這是必要的設計。在設計多層PCB時，必須將其厚度、尺寸調整到適合電器的範圍內。既不宜過大，也不宜過小。進行表面處理時，必須選擇電鍍金方法；否則，可能會喪失絕緣性能。