多层板PCB设计教程完整版
多层PCB电路板设计方法
多层PCB电路板设计方法在现代电子产品制造中，多层PCB（Printed Circuit Board）电路板已经成为主流。
多层PCB电路板具有更高的密度、更好的阻抗控制、更好的电磁兼容性和更好的可靠性等优点。
在设计多层PCB电路板时，需要考虑以下几个方面：1.电路布局：在设计多层PCB电路板时，需要根据电路功能和布线的规则进行电路布局。
将相互关联的电路放置在相邻的层上，以减少信号传输的长度和干扰。
同时，需要确保电路板上的分布电容和电感尽量小，以避免互相干扰。
2.信号层设计：多层PCB电路板通常包含多个信号层，需要合理布局和连接。
在布局信号层时，可以根据信号的频率和重要性进行分层和导向。
高频信号和重要信号可以放置在内层，以减少干扰和保护其安全性。
3.高速信号处理：对于高速信号处理电路，需要特别关注信号完整性和干扰抑制。
通过使用差分对或屏蔽技术来减少信号串扰，使用合适的线宽和间距来控制阻抗匹配，并采取合适的终端阻抗来提高信号质量和可靠性。
4.数字/模拟分离：对于含有数字和模拟信号的电路板，应该尽量使其相互分离。
数字信号通常具有更高的噪声饱和度和较高的频率，可能会干扰模拟信号。
通过物理分离和使用模拟/数字混合层，可以有效减少干扰。
5.电源和地形规划：电源和地形规划对于多层PCB电路板的设计非常关键。
在设计中，应该将电源和地形分配到整个电路板上，以确保供电的稳定性和可靠性。
同时，还需要合理规划地形，将地形引导到共享地方或独立地方，以减少地形噪音和地形干扰。
6.热管理：多层PCB电路板中的热管理也是一个重要的设计考虑因素。
应该合理规划散热器，通过增加热散热层、合理布局散热源和采用合适的散热技术来提高散热效果，确保电路板的正常工作。
7.电磁兼容性（EMC）设计：多层PCB电路板中的电磁兼容性设计非常重要。
应该避免信号层的平行走线，合理规划信号引脚的位置和方向，减少信号的回返路径和串扰。
此外，还可以使用屏蔽技术和过滤器来抑制电磁辐射和受到的电磁干扰。
PCB多层板绘制02
PCB多层板绘制02PCB多层板设计技巧(转载于网络)PCB设计1.5 多层板设计原则汇总在本章及前面几章的介绍中，我们已经强调了一些关于PCB设计所需要遵循的原则，在这里我们将这些原则做一汇总，以供读者在设计时参考，也可以作为设计完成后检查时参考的依据。
1(PCB元器件库的要求(1)PCB板上所使用的元器件的封装必须正确，包括元器件引脚的大小尺寸、引脚的间距、引脚的编号、边框的大小和方向表示等。
(2)极性元器件(电解电容、二极管、三极管等)正负极或引脚编号应该在PCB元器件库中和PCB板上标出。
(3)PCB库中元器件的引脚编号和原理图元器件的引脚编号应当一致，例如在前面章节中介绍了二极管PCB库元器件中的引脚编号和原理图库中引脚编号不一致的问题。
(4)需要使用散热片的元器件在绘制元器件封装时应当将散热片尺寸考虑在内，可以将元器件和散热片一并绘制成为整体封装的形式。
(5)元器件的引脚和焊盘的内径要匹配，焊盘的内径要略大于元器件的引脚尺寸，以便安装。
2(PCB元件布局的要求(1)元器件布置均匀，同一功能模块的元器件应该尽量靠近布置。
(2)使用同一类型电源和地网络的元器件尽量布置在一起，有利于通过内电层完成相互之间的电气连接。
(3)接口元器件应该靠边放置，并用字符串注明接口类型，接线引出的方向通常应该离开电路板。
(4)电源变换元器件(如变压器、DC/DC变换器、三端稳压管等)应该留有足够的散热空间。
(5)元器件的引脚或参考点应放置在格点上，有利于布线和美观。
(6)滤波电容可以放置在芯片的背面，靠近芯片的电源和地引脚。
(7)元器件的第一引脚或者标识方向的标志应该在PCB上标明，不能被元器件覆盖。
(8)元器件的标号应该紧靠元器件边框，大小统一，方向整齐，不与焊盘和过孔重叠，不能放置在元器件安装后被覆盖的区域。
3(PCB布线要求(1)不同电压等级电源应该隔离，电源走线不应交叉。
(2)走线采用45?拐角或圆弧拐角，不允许有尖角形式的拐角。
如何使用Altiumdesigner设计PCB多层板
如何使用Altiumdesigner设计PCB多层板此处使用的软件是Altium designer14版本，若是其他版本，有些步骤设置会略有差别，不可照搬，以所用软件为主。
启动软件。
双击桌面Altium designer14快捷方式，打开软件。
新建一个PCB文件。
File（文件），New（新建），PCB。
正常的做法是先新建design workspace或者新建PCB project，这里只新建PCB文件，说明如何设计多层板就可以了，所以不必新建工程。
Design（设计），layer stack manager （层管理），打开层管理。
在层管理中，默认有顶层底层两层，如需要设计多层板，可以通过以下方法。
1 添加内电层。
内电层是整个完整的平面，是整个的覆铜的，是负片腐蚀，即有走线的地方是腐蚀掉的。
可以做电源层，也可以做地层。
2.添加中间层。
中间层可以作为走线来用，和普通的信号层没有什么区别，只是走线在内部了。
是正片腐蚀。
电源层或地线层以及信号层的顺序以四层板为例可以为顶层，电源层，地层，底层；顶层，地层，电源层，底层。
顶层和底层主要是信号层，中间的内电层是电源和地线层。
如添加内电层。
点top layer，层管理左下角，Add layer，add internalplane ，即可添加内电层，可以对此内电层重命名，如地层，也可以删除。
在添加内电层时，层的厚度，材料等根据需要填写。
1. 6层查看。
快捷键L，可以看到信号层和内电层。
2.7层添加好后，接下来就可以画PCB板外形，边框，然后导入网络表，布局，布线了。
多层pcb板制作流程
多层pcb板制作流程今天咱们来聊一聊多层PCB板是怎么制作出来的呀。
PCB板就像是电子产品的小基地，好多电子零件都要住在上面呢。
那多层PCB板就更厉害了，它有好多层。
想象一下，我们要盖一座超级厉害的多层大楼。
最开始呢，得有个设计图。
做多层PCB板也是这样，工程师们要先在电脑上画出这个板子的样子，哪里是放小零件的地方，哪里是电线走的路，都要画得清清楚楚。
就像我们画画一样，要先想好画什么，在哪里画。
比如说，我们要画一幅有房子、有树还有小朋友的画，就得先在脑袋里构思好，工程师们也是这样构思PCB板的。
画好设计图之后呀，就开始准备材料啦。
这就像盖大楼要准备砖头、水泥那些东西一样。
做PCB板需要一种特殊的板子，它是基础材料哦。
这种板子有点像我们平时玩的硬纸板，但是它很特别，可以让电在上面跑来跑去。
接下来呢，就是把设计图印到这个板子上啦。
这就像我们把画好的图案印到T恤上一样。
不过这个印的过程可复杂多啦。
要用到一些特殊的机器和药水，把设计图的线条一点一点地印到板子上。
这时候的板子上就有了一些浅浅的线路痕迹啦。
然后呢，就是要做出那些连接不同层的小通道，就像是大楼里连接不同楼层的楼梯一样。
这得非常小心，因为这些小通道要是出了问题，那整个PCB板可能就不能好好工作了。
做完这些之后呀，就开始一层一层地叠加起来啦。
这就像我们搭积木一样，一块一块地往上搭。
每一层都有它的作用，就像每一层楼都有不同的用处一样。
比如说，有的层是专门给电源走的路，有的层是信号走的路。
再之后呢，要把这些叠加好的层紧紧地压在一起。
就像我们把很多张纸紧紧地订成一个本子一样。
这个过程要用到很大的压力，这样才能让这些层牢牢地粘在一起，变成一个整体的多层PCB板。
最后呀，还要进行各种测试。
就像我们做完一个手工，要检查一下有没有问题一样。
要看看电能不能在这个板子上顺利地跑来跑去，每个小零件能不能在自己的位置上好好工作。
如果有问题，就得赶紧修改。
这样，一个多层PCB板就制作好啦。
PCB四层板设计步骤
PCB四层板设计步骤⼀、原理图设计1.1查找相关资料，创建原理图库、PCB封装库、原理图⽂件、并填写封装1.2编译报错，常⽤参数设置⼯程右键--》⼯程参数（1）位号重复报错（2）单端⽹络报错（3）独⽴节点、1.3编译检查原理图中的错误⼯程右键——》编译如没有编号，⽹络标号虚接，编号重复等错误⼆、创建PCB⽂件，更新元器件2.1查错：封装库管理器设置封装路径，改错路径，是否设置封装，封装名字是否混乱等2.2修改规则（1）⼯具————》设计规则检查————只保留第⼀项的⼏个（2）最⼩间隔改成5mil（3）标号设置选择⼀个右键—》查找相似快捷键A—》position。
选择标号位置（4）各点设置AD16参考：（5）隐藏飞线 N—》hide all（6）设置远点（7）设置板⼦⼤⼩（8）设置定位孔（9）设置圆⾓（10）表⽰板⼦⼤⼩ P+dimension2.3PCB的叠层及阻抗三、交互设计模式下布局（1）Tools –》csm（2）原理图框选（3）预布局定位器件摆放—》从⼤到⼩从主要到次要把⼤器件放⼊板⼦内部其他此件放到接近部位（4）交互式精确布局（关闭飞线），完成⼤部分芯⽚的布局四、布线4.1常⽤拓扑结构：菊花链（fly-by）拓扑结构的分析及布线规划（1）菊花链（2）Fly-by（3）T点根据所设计的电路和选型，选择正确的⾛线⽅式4.2创建class将飞线分类 CLASS及常⽤规则的创建显⽰class下的飞线修改class下的飞线的颜⾊4.3 规则设计（1）间距设置5mil（2）过孔距离新建规则（3）线宽设置（4）新建电源和地的规则（5）过孔⼤⼩4.4单孔处理 PCB的扇孔处理（1）单孔要⾸先设置过孔⼤⼩等规则，否则可能扇不出合适的扇孔。
电路板器件摆好后，要⾸先进⾏扇孔防⽌最后⾛线过多，难以扇孔。
多层PCB板制作全流程
典型多层板制作流程 - MLB
21. 表面制作（化金）
在未被SM盖住的地方镀上镍金
典型多层板制作流程 - MLB
22. 成型制作（成型/冲型）
典型多层板制作流程 - MLB
22. 检验（电测）
PASS
典型多层板制作流程 - MLB
22. 检验（目视） 23. 检验（出货检验OQC） 24. 包装（Packing） 25. 出货（Shipping）
1. 内层THIN CORE
2. 内层线路制作（湿膜）
典型多层板制作流程 - MLB
3. 内层线路制作(曝光)
紫外光
UV Light
底片
Artwork
曝光后的湿膜
紫外光
UV Light
底片
Artwork
典型多层板制作流程 - MLB
3. 内层线路制作(显影)
去除未被固化的湿膜
典型多层板制作流程 - MLB
显影
DEVELOPING
预叠及叠板 LAY- UP
磨边
Edgemate
烘烤
BAKING
钻靶孔
X-ray drilling
棕化
BLACK OXIDE
压合
LAMINATION
( 3 ) 外层制作流程
钻孔
DRILLING
通孔镀
P.T.H.
外层制 作
OUTER-LAYER
TENTING PROCESS
全板电镀
Thanks
外层线路
OUTERLAYER IMAGE
二次铜
PATTERN PLATING
蚀刻
ETCHING
外层AOI
多层板PCB设计教程完整版
多层线路板设计-适合于初学者多层PCB层叠结构在设计多层PCB电路板之前，设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容（EMC）的要求来确定所采用的电路板结构，也就是决定采用4层，6层，还是更多层数的电路板。
确定层数之后，再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。
这就是多层PCB层叠结构的选择问题。
层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素，也是抑制电磁干扰的一个重要手段。
本节将介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。
11.1.1 层数的选择和叠加原则确定多层PCB板的层叠结构需要考虑较多的因素。
从布线方面来说，层数越多越利于布线，但是制板成本和难度也会随之增加。
对于生产厂家来说，层叠结构对称与否是PCB板制造时需要关注的焦点，所以层数的选择需要考虑各方面的需求，以达到最佳的平衡。
对于有经验的设计人员来说，在完成元器件的预布局后，会对PCB的布线瓶颈处进行重点分析。
结合其他EDA工具分析电路板的布线密度；再综合有特殊布线要求的信号线如差分线、敏感信号线等的数量和种类来确定信号层的层数；然后根据电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定内电层的数目。
这样，整个电路板的板层数目就基本确定了。
确定了电路板的层数后，接下来的工作便是合理地排列各层电路的放置顺序。
在这一步骤中，需要考虑的因素主要有以下两点。
（1）特殊信号层的分布。
（2）电源层和地层的分布。
如果电路板的层数越多，特殊信号层、地层和电源层的排列组合的种类也就越多，如何来确定哪种组合方式最优也越困难，但总的原则有以下几条。
（1）信号层应该与一个内电层相邻（内部电源/地层），利用内电层的大铜膜来为信号层提供屏蔽。
（2）内部电源层和地层之间应该紧密耦合，也就是说，内部电源层和地层之间的介质厚度应该取较小的值，以提高电源层和地层之间的电容，增大谐振频率。
内部电源层和地层之间的介质厚度可以在Protel的Layer Stack Manager（层堆栈管理器）中进行设置。
双层pcb板制作流程
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多层线路板设计-适合于初学者多层PCB层叠结构在设计多层PCB电路板之前，设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容（EMC）的要求来确定所采用的电路板结构，也就是决定采用4层，6层，还是更多层数的电路板。
确定层数之后，再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。
这就是多层PCB层叠结构的选择问题。
层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素，也是抑制电磁干扰的一个重要手段。
本节将介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。
11.1.1 层数的选择和叠加原则确定多层PCB板的层叠结构需要考虑较多的因素。
从布线方面来说，层数越多越利于布线，但是制板成本和难度也会随之增加。
对于生产厂家来说，层叠结构对称与否是PCB板制造时需要关注的焦点，所以层数的选择需要考虑各方面的需求，以达到最佳的平衡。
对于有经验的设计人员来说，在完成元器件的预布局后，会对PCB的布线瓶颈处进行重点分析。
结合其他EDA工具分析电路板的布线密度；再综合有特殊布线要求的信号线如差分线、敏感信号线等的数量和种类来确定信号层的层数；然后根据电源的种类、隔离和抗干扰的要求来确定内电层的数目。
这样，整个电路板的板层数目就基本确定了。
确定了电路板的层数后，接下来的工作便是合理地排列各层电路的放置顺序。
在这一步骤中，需要考虑的因素主要有以下两点。
（1）特殊信号层的分布。
（2）电源层和地层的分布。
如果电路板的层数越多，特殊信号层、地层和电源层的排列组合的种类也就越多，如何来确定哪种组合方式最优也越困难，但总的原则有以下几条。
（1）信号层应该与一个内电层相邻（内部电源/地层），利用内电层的大铜膜来为信号层提供屏蔽。
（2）内部电源层和地层之间应该紧密耦合，也就是说，内部电源层和地层之间的介质厚度应该取较小的值，以提高电源层和地层之间的电容，增大谐振频率。
内部电源层和地层之间的介质厚度可以在Protel的Layer Stack Manager（层堆栈管理器）中进行设置。
选择【Design】/【Layer Stack Manager…】命令，系统弹出层堆栈管理器对话框，用鼠标双击Prepreg文本，弹出如图11-1所示对话框，可在该对话框的Thickness选项中改变绝缘层的厚度。
如果电源和地线之间的电位差不大的话，可以采用较小的绝缘层厚度，例如5mil （0.127mm）。
（3）电路中的高速信号传输层应该是信号中间层，并且夹在两个内电层之间。
这样两个内电层的铜膜可以为高速信号传输提供电磁屏蔽，同时也能有效地将高速信号的辐射限制在两个内电层之间，不对外造成干扰。
（4）避免两个信号层直接相邻。
相邻的信号层之间容易引入串扰，从而导致电路功能失效。
在两信号层之间加入地平面可以有效地避免串扰。
（5）多个接地的内电层可以有效地降低接地阻抗。
例如，A信号层和B信号层采用各自单独的地平面，可以有效地降低共模干扰。
（6）兼顾层结构的对称性。
11.1.2 常用的层叠结构下面通过4层板的例子来说明如何优选各种层叠结构的排列组合方式。
对于常用的4层板来说，有以下几种层叠方式（从顶层到底层）。
（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），POWER（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。
（2）Siganl_1（Top），POWER（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。
（3）POWER（Top），Siganl_1（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。
显然，方案3电源层和地层缺乏有效的耦合，不应该被采用。
那么方案1和方案2应该如何进行选择呢？一般情况下，设计人员都会选择方案1作为4层板的结构。
选择的原因并非方案2不可被采用，而是一般的PCB板都只在顶层放置元器件，所以采用方案1较为妥当。
但是当在顶层和底层都需要放置元器件，而且内部电源层和地层之间的介质厚度较大，耦合不佳时，就需要考虑哪一层布置的信号线较少。
对于方案1而言，底层的信号线较少，可以采用大面积的铜膜来与POWER层耦合；反之，如果元器件主要布置在底层，则应该选用方案2来制板。
如果采用如图11-1所示的层叠结构，那么电源层和地线层本身就已经耦合，考虑对称性的要求，一般采用方案1。
在完成4层板的层叠结构分析后，下面通过一个6层板组合方式的例子来说明6层板层叠结构的排列组合方式和优选方法。
（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），Siganl_3（Inner_3），POWER （Inner_4），Siganl_4（Bottom）。
方案1采用了4层信号层和2层内部电源/接地层，具有较多的信号层，有利于元器件之间的布线工作，但是该方案的缺陷也较为明显，表现为以下两方面。
①电源层和地线层分隔较远，没有充分耦合。
②信号层Siganl_2（Inner_2）和Siganl_3（Inner_3）直接相邻，信号隔离性不好，容易发生串扰。
（2）Siganl_1（Top），Siganl_2（Inner_1），POWER（Inner_2），GND（Inner_3），Siganl_3（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。
方案2相对于方案1，电源层和地线层有了充分的耦合，比方案1有一定的优势，但是Siganl_1（Top）和Siganl_2（Inner_1）以及Siganl_3（Inner_4）和Siganl_4（Bottom）信号层直接相邻，信号隔离不好，容易发生串扰的问题并没有得到解决。
（3）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），POWER（Inner_3），GND （Inner_4），Siganl_3（Bottom）。
相对于方案1和方案2，方案3减少了一个信号层，多了一个内电层，虽然可供布线的层面减少了，但是该方案解决了方案1和方案2共有的缺陷。
①电源层和地线层紧密耦合。
②每个信号层都与内电层直接相邻，与其他信号层均有有效的隔离，不易发生串扰。
③Siganl_2（Inner_2）和两个内电层GND（Inner_1）和POWER（Inner_3）相邻，可以用来传输高速信号。
两个内电层可以有效地屏蔽外界对Siganl_2（Inner_2）层的干扰和Siganl_2（Inner_2）对外界的干扰。
综合各个方面，方案3显然是最优化的一种，同时，方案3也是6层板常用的层叠结构。
通过对以上两个例子的分析，相信读者已经对层叠结构有了一定的认识，但是在有些时候，某一个方案并不能满足所有的要求，这就需要考虑各项设计原则的优先级问题。
遗憾的是由于电路板的板层设计和实际电路的特点密切相关，不同电路的抗干扰性能和设计侧重点各有所不同，所以事实上这些原则并没有确定的优先级可供参考。
但可以确定的是，设计原则2（内部电源层和地层之间应该紧密耦合）在设计时需要首先得到满足，另外如果电路中需要传输高速信号，那么设计原则3（电路中的高速信号传输层应该是信号中间层，并且夹在两个内电层之间）就必须得到满足。
表11-1给出了多层板层叠结构的参考方案，供读者参考。
多层PCB设计布局和布线原则11.2.1 元器件布局的一般原则设计人员在电路板布局过程中需要遵循的一般原则如下。
（1）元器件最好单面放置。
如果需要双面放置元器件，在底层（Bottom Layer）放置插针式元器件，就有可能造成电路板不易安放，也不利于焊接，所以在底层（Bottom Layer）最好只放置贴片元器件，类似常见的计算机显卡PCB板上的元器件布置方法。
单面放置时只需在电路板的一个面上做丝印层，便于降低成本。
（2）合理安排接口元器件的位置和方向。
一般来说，作为电路板和外界（电源、信号线）连接的连接器元器件，通常布置在电路板的边缘，如串口和并口。
如果放置在电路板的中央，显然不利于接线，也有可能因为其他元器件的阻碍而无法连接。
另外在放置接口时要注意接口的方向，使得连接线可以顺利地引出，远离电路板。
接口放置完毕后，应当利用接口元器件的String（字符串）清晰地标明接口的种类；对于电源类接口，应当标明电压等级，防止因接线错误导致电路板烧毁。
（3）高压元器件和低压元器件之间最好要有较宽的电气隔离带。
也就是说不要将电压等级相差很大的元器件摆放在一起，这样既有利于电气绝缘，对信号的隔离和抗干扰也有很大好处。
（4）电气连接关系密切的元器件最好放置在一起。
这就是模块化的布局思想。
（5）对于易产生噪声的元器件，例如时钟发生器和晶振等高频器件，在放置的时候应当尽量把它们放置在靠近CPU的时钟输入端。
大电流电路和开关电路也容易产生噪声，在布局的时候这些元器件或模块也应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路，如果可能的话，尽量采用控制板结合功率板的方式，利用接口来连接，以提高电路板整体的抗干扰能力和工作可靠性。
F或者更大的电容，以进一步改善电源质量。
µF的去耦电容可以有效地滤除这些高频纹波和毛刺。
如果电路板上使用的是贴片电容，应该将贴片电容紧靠元器件的电源引脚。
对于电源转换芯片，或者电源输入端，最好是布置一个10µ（6）在电源和芯片周围尽量放置去耦电容和滤波电容。
去耦电容和滤波电容的布置是改善电路板电源质量，提高抗干扰能力的一项重要措施。
在实际应用中，印制电路板的走线、引脚连线和接线都有可能带来较大的寄生电感，导致电源波形和信号波形中出现高频纹波和毛刺，而在电源和地之间放置一个0.1（7）元器件的编号应该紧靠元器件的边框布置，大小统一，方向整齐，不与元器件、过孔和焊盘重叠。
元器件或接插件的第1引脚表示方向；正负极的标志应该在PCB上明显标出，不允许被覆盖；电源变换元器件（如DC/DC变换器，线性变换电源和开关电源）旁应该有足够的散热空间和安装空间，外围留有足够的焊接空间等。
11.2.2 元器件布线的一般原则设计人员在电路板布线过程中需要遵循的一般原则如下。
（1）元器件印制走线的间距的设置原则。
不同网络之间的间距约束是由电气绝缘、制作工艺和元件大小等因素决定的。
例如一个芯片元件的引脚间距是8mil，则该芯片的【Clearance Constraint】就不能设置为10mil，设计人员需要给该芯片单独设置一个6mil的设计规则。
同时，间距的设置还要考虑到生产厂家的生产能力。
另外，影响元器件的一个重要因素是电气绝缘，如果两个元器件或网络的电位差较大，就需要考虑电气绝缘问题。
一般环境中的间隙安全电压为200V/mm，也就是5.08V/mil。
所以当同一块电路板上既有高压电路又有低压电路时，就需要特别注意足够的安全间距。
（2）线路拐角走线形式的选择。