关于PCB叠层理解

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pcb的叠层内缩规则

pcb的叠层内缩规则

印制电路板(PCB)的叠层内缩规则印制电路板(PCB)作为电子设备中的关键部件,其设计与制造质量直接关系到电子产品的性能与可靠性。

在PCB设计中,叠层设计是一个至关重要的环节,而叠层内缩规则更是确保信号完整性、减少电磁干扰(EMI)以及提高制造良率的关键因素。

本文将详细探讨PCB叠层内缩规则的原理、应用及其实践中的注意事项。

一、叠层内缩规则的基本概念叠层内缩,顾名思义,是指在PCB的多层结构中,内层线路的图形相对于外层线路图形向内收缩的一种设计策略。

这种收缩不是随意的,而是根据信号的传输特性、板材的电气性能以及制造工艺的要求来确定的。

内缩的主要目的是减少信号在传输过程中的损耗和反射,同时避免由于层间对准误差导致的短路风险。

二、叠层内缩规则的原理1. 信号完整性考虑:高速信号在PCB上传输时,如果线路边缘不规整或存在突变,会引起信号的反射和辐射,导致信号质量下降。

通过内缩设计,可以使线路边缘更加平滑,减少信号的反射和辐射。

2. 电磁兼容性(EMC)考虑:电磁干扰是电子设备中普遍存在的问题。

内缩设计有助于减少层间信号的耦合,从而降低电磁干扰。

3. 制造工艺考虑:在PCB制造过程中,由于层间对准误差的存在,如果内外层线路完全对齐,可能会导致层间短路。

通过内缩设计,可以为制造误差提供一定的容差空间,提高制造良率。

三、叠层内缩规则的应用1. 内缩量的确定:内缩量的大小应根据信号的传输速率、板材的介电常数、线路宽度以及制造工艺的精度等因素来综合考虑。

一般来说,信号速率越高、板材介电常数越大、线路宽度越窄,所需的内缩量就越大。

2. 不同层级的内缩策略:在多层PCB设计中,不同层级可能需要采用不同的内缩策略。

例如,对于高速信号层,可能需要采用较大的内缩量以减少信号反射;而对于电源层或地层,内缩的需求可能相对较小。

3. 特殊结构的处理:在PCB设计中,经常会遇到一些特殊结构,如盲孔、埋孔等。

对于这些结构,内缩规则的应用需要特别注意。

pcb stackup术语

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pcb stackup术语(原创实用版)目录1.PCB 堆叠技术的概念2.PCB 堆叠技术的分类3.PCB 堆叠技术的应用4.PCB 堆叠技术的发展趋势正文PCB 堆叠技术,也称为 PCB 叠层技术,是一种在印刷电路板 (PCB) 制造中使用的高级技术。

这种技术允许将多个 PCB 层堆叠在一起,以实现更高的集成度和更小的尺寸。

下面,我们将详细介绍 PCB 堆叠技术的概念、分类、应用以及发展趋势。

一、PCB 堆叠技术的概念PCB 堆叠技术是指将多个 PCB 层通过特定的工艺堆叠在一起,形成一个整体的印刷电路板。

这种技术可以大大提高 PCB 的密度,降低其厚度,从而满足电子产品日益小型化、轻型化的需求。

二、PCB 堆叠技术的分类根据不同的堆叠方式和材料,PCB 堆叠技术可以分为以下几种:1.软硬结合板:将柔性电路板 (FPC) 和硬质电路板 (RPC) 通过粘结剂结合在一起。

2.嵌入式电路板:将多个 PCB 层通过钻孔、插件和焊接等工艺嵌入到主体 PCB 中。

3.激光钻孔板:通过激光钻孔技术,将多个 PCB 层叠在一起,形成高密度的电路板。

4.任意层互连板:采用先进的互连技术,将多个 PCB 层任意连接在一起,实现更高的集成度。

三、PCB 堆叠技术的应用PCB 堆叠技术广泛应用于各种电子设备和产品中,如手机、平板电脑、笔记本电脑、汽车电子等。

这种技术可以有效地减小电子产品的体积,降低成本,提高性能。

四、PCB 堆叠技术的发展趋势随着电子产品的不断升级换代,PCB 堆叠技术将持续发展,呈现出以下趋势:1.堆叠层数增加:为了实现更高的集成度和更小的尺寸,PCB 堆叠的层数将会继续增加。

2.材料更新:新型材料的应用,如高导电性、低热膨胀系数的材料,将推动 PCB 堆叠技术的发展。

3.工艺进步:随着制造工艺的不断发展,PCB 堆叠技术将更加成熟,制造成本将逐渐降低。

总之,PCB 堆叠技术作为一种先进的电路板制造技术,具有广泛的应用前景和发展潜力。

3分钟教你看懂PCB叠层文件

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3 分钟教你看懂PCB 叠层文件
我们都知道,电路板的叠层安排是对PCB 的整个系统设计的基础。

叠层设计如有缺陷,将最终影响到整机的emc 性能。

那幺下面就和咱一起来看看到底如何才看懂叠层文件吧~
下图是我们一般情况下看到的叠层好的文件图示:
一、对(图一)解析如下:
首先,我们可以看出叠层是8 层板,有5 个走线层(TOP、ART03、
ART04、ART06、BOTTOM),有2 个地层(GND02、GND05),有1 个电源
层(PWR07)。

其次我们可以获得整个板子的使用的PP 片情况,GND02-ART03 一张芯
板(core),ART4-GND05(core) 一张芯板,ART06-PWR07(core) 一张芯板, 其
它的用PP 加铜箔,最后压合在一起而成的。

TOP、GND02 层中间的PP 片是2116 半固化片,ART03、ART04 层中间的PP 片是由2 个3313 半固化片和
1 个7628 半固化片压合而成,GND05、ART06 层中间的PP 片是由
2 个3313
半固化片和1 个7628 半固化片压合而成,PWR07、BOTTOM 层中间的PP
片是2116 半固化片。

pcb stackup术语

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pcb stackup术语摘要:1.PCB 堆叠术语简介2.PCB 堆叠的种类3.PCB 堆叠的应用4.PCB 堆叠的优缺点正文:一、PCB 堆叠术语简介PCB 堆叠术语,又称为PCB 层叠,是印刷电路板(PCB)设计中的一个专业术语,指的是在PCB 制造过程中,将多层电路板通过特定的工艺堆叠在一起,形成一个整体的电路板结构。

这种技术可以有效地减少PCB 的体积,提高其性能,因此在电子设备中得到了广泛的应用。

二、PCB 堆叠的种类根据堆叠的方式和层次的不同,PCB 堆叠可以分为以下几种:1.盲埋孔堆叠:这是最基本的堆叠方式,通过在PCB 的内层制作盲埋孔,将各层电路板连接在一起。

2.通孔堆叠:在PCB 的各层上制作通孔,通过金属化孔壁将各层电路板连接在一起。

3.埋孔堆叠:在PCB 的各层上制作埋孔,并用金属填充,将各层电路板连接在一起。

4.载板堆叠:将多层PCB 通过粘结剂粘贴在一起,形成一个整体的电路板结构。

三、PCB 堆叠的应用PCB 堆叠技术在众多领域都有广泛的应用,如:1.通信设备:手机、路由器等通信设备,其内部的射频电路、基带电路等都需要采用PCB 堆叠技术来实现小型化、高性能。

2.计算机:PCB 堆叠技术在计算机中的应用也非常普遍,如CPU、GPU、内存等关键部件,都需要采用PCB 堆叠技术来提高性能。

3.消费电子:电视、音响、相机等消费电子产品中,也大量使用了PCB 堆叠技术,以实现小型化、轻便化。

四、PCB 堆叠的优缺点PCB 堆叠技术虽然有很多优点,但也存在一些不足之处:1.优点:(1)减小了PCB 的体积和重量,提高了其性能;(2)提高了电路板的可靠性,减少了故障率;(3)降低了生产成本,提高了生产效率。

PCB多层板及各层含义详细介绍

PCB多层板及各层含义详细介绍

PCB多层板及各层含义详细介绍PCB多层板是指用于电器产品中的多层线路板,多层板是用上了更多单面板或双面板的布线板。

用一块双面作内层、两块单面作外层或两块双面作内层、两块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。

随着SMT(表面安装技术)的不断发展,以及新一代SMD(表面安装器件)的不断推出,如QFP、QFN、CSP、BGA(特别是MBGA),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1991年IBM公司首先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各种各样的高密度互连(HDI)微孔板。

这些加工技术的迅猛发展,促使了PCB的设计逐渐向多层、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,已广泛应用于电子产品的生产制造中。

信号层Altium Designer最多可提供32个信号层(Signal Layers),包括顶层(Top Layer)、底层(Bottom Layer)和中间层(Mid-Layer)。

各层之间可通过通孔(Via或Through Hole)、盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)实现互相连接。

PCB孔顶层信号层(Top Layer):也称元件层,主要用来放置元器件,对于双层板和多层板可以用来布置导线或覆铜。

底层信号层(Bottom Layer):也称焊接层,主要用于布线及焊接,对于双层板和多层板可以用来放置元器件。

中间信号层(Mid-Layers):最多可有30层,在多层板中用于布置信号线,这里不包括电源线和地线。

内部电源层通常简称为内电层(Internal Planes),仅在多层板中出现,PCB板层数一般是指信号层和内电层相加的总和数。

与信号层相同,内电层与内电层之间、内电层与信号层之间可通过通孔、盲孔和埋孔实现互相连接。

PCB叠层结构知识多层板设计技巧

PCB叠层结构知识多层板设计技巧

PCB叠层结构知识多层板设计技巧PCB(Printed Circuit Board)叠层结构是指将多个层(Layer)的电路板通过堆叠的方式组合在一起形成一个整体。

多层板设计技巧包括了布线规则、信号与电源分离、地电平整、阻抗控制等方面的知识。

下面将详细介绍PCB叠层结构知识和多层板设计技巧。

首先,关于PCB的叠层结构。

PCB的叠层结构可以根据电路设计的需要选择不同的层数,一般常见的有4层、6层、8层等不同层数的叠层结构。

叠层结构具有以下几个优点:1.紧凑性:叠层结构可以将电路板的整体尺寸缩小,提高电子产品的集成度。

2.信号完整性:通过在内层设置地电平、电源电平和信号层,可以有效减少信号串扰和引入的干扰,提高信号完整性。

3.电路效率:叠层结构可以实现电路的分区布局,提高电路的工作效率。

在进行多层板设计时,需要注意以下一些设计技巧:1.PCB分区:将电路板按照不同功能进行分区,将信号层、地电平、电源电平等布局在不同的分区内,以减小信号串扰和电磁干扰。

2.信号与电源分离:将高频信号与低频信号的电源层分离开来,以减小高频信号对低频信号的干扰。

3.地电平规划:在每一层中都设置地电平层,通过整体的地电平规划和细致的连接,可以有效减小信号引入的误差和电磁辐射。

4.阻抗控制:针对高频信号的传输需要控制信号线的阻抗,通过在叠层结构中选择合适的层间间距和层间介质常数,可以实现所需的阻抗匹配。

5.差分信号布线:对于差分信号,要注意将两条线平行布线,且长度相等,以减小信号的模式转换和串扰。

6.信号引线规划:信号引线的布线应尽量短且直,以减小传输延迟和信号失真。

7.确保电源稳定:多层板设计中,要保证各个层的电源电平稳定,避免因电源干扰导致的工作异常。

综上所述,PCB的叠层结构是一种优化电路设计的方法,可以提高电路性能和可靠性。

在进行多层板设计时,需要根据具体的电路要求选择合适的叠层结构,并采用相关的设计技巧,以确保电路板的性能达到设计目标。

PCB叠层设计解析

PCB叠层设计解析

PCB叠层设计1、叠层的目的和作用现在的单板及系统速率越来越高,单板PCB的叠层越来越重要。

单板PCB的叠层就是将信号层、电源平面层和地平面层在既符合机械工艺要求又符合单板性能要求下合理的堆叠在一起,其目的和作用主要有以下几方面:(1)为信号提供基准参考平面,如GND平面;(2)为有源器件提供一个低阻抗的电源分配系统,如电源平面;(3)平面层为信号提供低阻抗的最小回流路径,信号与回流组成的环流面积与EMC关联很大;(4)隔离信号层,防止相邻信号层间的串扰,同时对信号层产生的噪声加以屏蔽和吸收;(5)相邻电源地平面形成的平板电容是一个大容值几乎无寄生电感的去耦傍路电容;电源地平面可被当作一个平板电容器来对待,尤其在中低频时,其ESR,ESL都很小。

在这种情况下,电源、地平面作为一个去耦电容,对RF能量的抑制具有电容器无可比拟的优越性,通常电容器在500MHz以上,由于分布参数的影响,电容基本上曾现感性,已经失去作用,而电源、地平面则100MHz以上直至GHz的范围内具有良好的去耦滤波特性。

但是由于电源、地平面通常由于设计的需要,会被分割,这样就造成了平面的不完整,因此此时平面的电容特性会变得非常复杂,而且,在高频时,由于分布电感ESL的影响,电源、地平面相当于一个谐振腔,具有谐振特性,而且自谐振频率是物理结构和外置的函数高速PCB的叠层设计在保证电源/地阻抗及EMI控制方面有较大影响。

而当该电源、地平面的位置有激励源,就很容易起振。

故通过增加滤波电容或适当调整芯片的外置,从而达到我们的设计要求。

(6)合理的叠层不仅能起到信号传输线阻抗控制的作用,同时又起到抑制板上系统噪声的作用;(7)在PI仿真中,电源平面与参考地平面之间的距离是与电源平面的阻抗成正相关的,可通过合理的叠层去改善电源层的阻抗。

2、信号回流的层间跳转多层PCB中,每个布线层都应该和一个镜像层相邻,信号的返回电流在其对应的镜像层上流动。

多层PCB层叠结构

多层PCB层叠结构

多层PCB层叠结构多层PCB层叠结构是指将多层电路板垂直堆叠在一起形成的复合结构。

每层电路板通过内层连接铜箔或盲孔连接进行互联,形成多层互联的电路板结构。

多层PCB层叠结构在电子产品中广泛应用,可以提供更高的集成度、更好的信号完整性和更好的电磁兼容性。

以下是对多层PCB层叠结构的详细介绍。

1.多层PCB层叠结构的形成在多层PCB层叠结构中,每一层电路板都通过内层连接铜箔或盲孔连接进行互联。

内层连接铜箔是涂覆在电路板表面的一层薄铜箔,用于互联内层电路板。

而盲孔连接是通过在电路板上钻孔并在钻孔内填充导电材料,实现不同层之间的互联。

通过这些互联方式,多层PCB层叠结构中的各层电路板可以实现信号的传输和电力的供应。

2.多层PCB层叠结构的优势-更高的集成度:多层PCB层叠结构可以将大量的电路布局在一个小尺寸的电路板上,提高了电子产品的集成度,降低了产品的体积和重量。

-更好的信号完整性:多层PCB层叠结构可以通过控制互联线的长度和层间电容来降低信号的传输延迟和传输损耗,提高信号的完整性和稳定性。

-更好的电磁兼容性:多层PCB层叠结构可以通过分层布局、层间隔绝、屏蔽层等措施来减少电磁干扰和串扰,提高产品的电磁兼容性。

-更高的可靠性:多层PCB层叠结构中的内层连接铜箔和盲孔连接可以提供更好的连接可靠性,降低连接线路的应力和故障率。

3.多层PCB层叠结构的设计考虑在设计多层PCB层叠结构时,需要考虑以下因素:-信号/电源分层:将不同类型的信号和电源分层布局在不同的层次,避免信号和电源之间的互相干扰。

-分层布局:在多层PCB层叠结构中,需要将布局相似或相关的电路放在相邻层,以便进行互联。

-地面层设置:在多层PCB层叠结构中,通常在每一层上设置一个地面层,用于减少电磁噪声和提供良好的地面引用。

-信号层与地面层的隔离:为了减少信号层和地面层之间的串扰,通常在它们之间设置一层隔离层。

-控制层间阻抗:在多层PCB层叠结构中,需要控制层间连接线的宽度和间距以满足特定的阻抗要求,以确保信号传输的完整性。

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关于PCB叠层的理解
设计者可能会设计奇数层印制电路板(PCB)。

如果布线不需要额外的层,为什么还要用它呢?难道减少层不会让电路板更薄吗?如果电路板少一层,难道成本不是更低么?但是,在一些情况下,增加一层反而会降低费用。

电路板有两种不同的结构:核芯结构和敷箔结构。

在核芯结构中,电路板中的所有导电层敷在核芯材料上;而在敷箔结构中,只有电路板内部导电层才敷在核芯材料上,外导电层用敷箔介质板。

所有的导电层通过介质利用多层层压工艺粘合在一起。

核材料就是工厂中的双面敷箔板。

因为每个核有两个面,全面利用时,PCB的导电层数为偶数。

为什么不在一边用敷箔而其余用核结构呢?其主要原因是:PCB的成本及PCB的弯曲度。

偶数层电路板的成本优势
因为少一层介质和敷箔,奇数PCB板原材料的成本略低于偶数层PCB。

但是奇数层PCB的加工成本明显高于偶数层PCB。

内层的加工成本相同;但敷箔/核结构明显的增加外层的处理成本。

奇数层PCB需要在核结构工艺的基础上增加非标准的层叠核层粘合工艺。

与核结构相比,在核结构外添加敷箔的工厂生产效率将下降。

在层压粘合以前,外面的核需要附加的工艺处理,这增加了外层被划伤和蚀刻错误的风险。

平衡结构避免弯曲
不用奇数层设计PCB的最好的理由是:奇数层电路板容易弯曲。

当PCB在多层电路粘合工艺后冷却时,核结构和敷箔结构冷却时不同的层压张力会引起PCB弯曲。

随着电路板厚度的增加,具有两个不同结构的复合PCB弯曲的风险就越大。

消除电路板弯曲的关键是采用平衡的层叠。

尽管一定程度弯曲的PCB达到规范要求,但后续处理效率将降低,导致成本增加。

因为装配时需要特别的设备和工艺,元器件放置准确度降低,故将损害质量。

使用偶数层PCB
当设计中出现奇数层PCB时,用以下几种方法可以达到平衡层叠、降低PCB制作成本、避免PCB弯曲。

以下几种方法按优选级排列。

1.一层信号层并利用。

如果设计PCB的电源层为偶数而信号层为奇数可采用这种方法。

增加的层不增加成本,但却可以缩短交货时间、改善PCB质量。

2.增加一附加电源层。

如果设计PCB的电源层为奇数而信号层为偶数可采用这种方法。

一个简单的方法是在不改变其他设置的情况下在层叠中间加一地层。

先按奇数层PCB种布线,再在中间复制地层,标记剩余的层。

这和加厚地层的敷箔的电气特性一样。

3.在接近PCB层叠中央添加一空白信号层。

这种方法最小化层叠不平衡性,改善PCB的质量。

先按奇数层布线,再添加一层空白信号层,标记其余层。

在微波电路和混合介质(介质有不同介电常数)电路种采用。

平衡层叠PCB优点:成本低、不易弯曲、缩短交货时间、保证质量。

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