PCB電路板廠:6層PCB設計技巧和步驟
- 發布時間:2023-06-13 09:29:48
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6層PCB設計技巧和步驟
一、原理圖的編輯
6層板由于PCB板中可以有兩層地,所以可以將模擬地和數字地分開。對于統一地還是分開地,涉及到電磁干擾中信號的最小回流路徑問題,繪制完原理圖,別忘檢查錯誤和查看封裝管理器,檢查元器件封裝。
二、新建PCB線路板文件、設置層結構
新建好后,就可以將原理圖網絡表導入到PCB文件。接下來要做的就是層的結構設置(layer stack manager),add layer是添加中間信號層,add plane是添加內部電源和內部地層。中間信號層和頂層、底層一樣,放置信號線的,信號線就代表銅,沒有信號線的地方就是絕緣的。而內部電源和地層,生成的是一層銅模,在分割內電層時使用的line,代表腐蝕掉的銅,也就是說深紅的代表被腐蝕掉的,其他區域代表銅模。還有一點就是電源層和主地層應緊密耦合,可取間隔5mil(prepreg)。
三、布局
布局主要的原則是做好分區,也就是模擬器件和數字器件的分區,這樣可以減少干擾,因為數字信號產生的干擾大,抗干擾也強,而模擬信號產生的干擾相對小點,但易受數字信號干擾。還有一點就是注意工作電壓不同的元器件布局,壓差大的器件應相距遠。對于一些芯片的去耦電容,離引腳越近越好。其他要注意的就是相同網絡的引腳靠近,注意布局的美觀。
原則上3層信號層,3層電源層,其中GND為2、5兩層,3、4中間層為Power和中間信號層。若中間信號層走線較少,可適當在中間信號層對Power進行敷銅。
每個信號層都與內電層, 相鄰,沒有直接相鄰的信號層,避免了層間信號的串擾;
高速信號線可布置到信號層5上,這樣它就可以被地層和電源層有效的屏蔽起來。
四、地平面的制作
由于六層板有兩層地,AGND與DGND分開,分別位于第二層和第四層,所以對地網絡的操作就相對容易點。把頂層和地層元器件的地網絡引腳,用導線引出,接過孔連到相應地網絡即可(考慮制作成本,盡量少用盲孔、埋孔,用焊盤代替通孔)。連接過程中盡量少用些焊盤,因為焊盤會帶來電容效應,增大干擾。
五、電源平面的制作
由于多層板不會只有一個工作電壓值,所以電源層一般都需要進行分割。分割具體步驟如下:
1、高亮顯示某個電壓網絡,切換到內電源層,使用line,繪制出一個封閉的圖形,該封閉的區域就是該電壓的網絡;
2、把頂層、地層的引腳用導線引出,通過焊盤連到內電源層;3、繪制下一個電源網絡,line就是兩個網絡的分割線,是被腐蝕掉的部分。內電層應注意:電壓差大的區域分割距離應較寬;不用的銅??梢苑胖胮lane,以在制作時將其區域腐蝕掉;不要將焊盤放置在分割線上,以影響其與內電層的接觸。
六、走線
做好電源層和地層,接下來就可以進行信號線的走線了。走線時重要的高速信號線最好走在內信號層,還有一個原則就是信號要走在自己的地層上,例如,若頂層走的多數是模擬信號,則第二層最好設置為AGND。由于層的結構在前面已經設置好,所以在走信號線時需考慮這一點。此外在走線時,還需適當調整元器件布局,以方便走線。頂層與地層的走線與兩層板沒有區別。
對于內信號層,走線方法就是導線—焊盤—內電層。 對于DDR FPGA FPC排線等進行優先布局和布線。使用5mil(0.127mm)的信號線走線線寬,電源線采用(16mil)0.4mm的線寬,理論上10mil的線可過電流為1A。
1、對于重要信號,要進行差分布線,設定布線組,并進行繞等長處理。
2、對于FPGA等多引腳功能無關引腳,可設置成組,方便進行swap pin操作。
3、對于BGA封裝器件,先進行排線,引出最外側兩層引腳,然后進行排線,對于內層較難引出排線的引腳,可適當引到其它層。
4、對于DDR數據線盡量保證數據線為一簇,時鐘線與數據線隔離。
5、兩個芯片的連線最多經過兩個過孔。
6、可以選中原理圖,然后鏈接到PCB,通過這樣的方式,可以有效選中特定的元器件。
7、對于不能再引腳旁,引出線的,可以引到外面,更遠的地方引線。
8、對于BGA中的GND和Power,在布線的時候就要引出線,避免走線過密,出現未連接的GND和Power。
在元器件不密集,存在一定的空區域時,最好進行鋪地,鋪地也分AGND與DGND,所以應分開進行局部鋪地操作。對于補淚滴,一般都需要進行。
七、DRC檢查
這一步非常重要,在板子繪制完成后,必須進行,檢查是否有違背規則而未發現的地方。
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