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  • 如何运用Allegro设计pcb多层板?这些设计细节您必须熟知
  • 来源:电子发烧友网

pcb多层板是一种特殊的印制板,它的存在“地点”一般都比较特殊,例如说 电路板 之中就会有pcb多层板的存在呢。

这种多层板可以帮助机器导通各种不同的线路呢,不仅如此,还可以起到绝缘的效果,不会让电与电之间相互碰撞,绝对的安全。

如果,您想要使用到一款比较好性能的pcb多层板,就一定要精心设计了,接下来就为大家讲解如何设计pcb多层板。

如何运用Allegro设计pcb多层板?这些设计细节您必须熟知

PCB多层板设计

1.板外形、尺寸、层数的确定

1)任何一块印制板,都存在着与其他结构件配合装配的问题,所以,印制板的外形与尺寸,必须以产品整机结构为依据。但从生产工艺角度考虑,应尽量简单,一般为长宽比不太悬殊的长方形,以利于装配提高生产效率,降低劳动成本。

2)层数方面,必须根据电路性能的要求、板尺寸及线路的密集程度而定。对多层印制板来说,以四层板、六层板的应用最为广泛,以四层板为例,就是两个导线层(元件面和 焊接 面)、一个电源层和一个地层。

3)多层板的各层应保持对称,而且最好是偶数铜层,即四、六、八层等。因为不对称的层压,板面容易产生翘曲,特别是对表面贴装的多层板,更应该引起注意。

如何运用Allegro设计pcb多层板?这些设计细节您必须熟知

2.元器件的位置及摆放方向

1)元器件的位置、摆放方向,首先应从电路原理方面考虑,迎合电路的走向。摆放的合理与否,将直接影响了该印制板的性能,特别是高频模拟电路,对器件的位置及摆放要求,显得更加严格。

2)合理的放置元器件,在某种意义上,已经预示了该印制板设计的成功。所以,在着手编排印制板的版面、决定整体布局的时候,应该对电路原理进行详细的分析,先确定特殊元器件(如大规模IC、大 功率管 、信号源等)的位置,然后再安排其他元器件,尽量避免可能产生干扰的因素。

3)另一方面,应从印制板的整体结构来考虑,避免元器件的排列疏密不均,杂乱无章。这不仅影响了印制板的美观,同时也会给装配和维修工作带来很多不便。

3.导线布层、布线区的要求

一般情况下,多层印制板布线是按电路功能进行,在外层布线时,要求在焊接面多布线,元器件面少布线,有利于印制板的维修和排故。细、密导线和易受干扰的信号线,通常是安排在内层。

大面积的 铜箔 应比较均匀分布在内、外层,这将有助于减少板的翘曲度,也使电镀时在表面获得较均匀的镀层。为防止外形加工伤及印制导线和机械加工时造成层间短路,内外层布线区的导电图形离板缘的距离应大于50mil。

4.导线走向及线宽的要求

多层板走线要把电源层、地层和信号层分开,减少电源、地、信号之间的干扰。相邻两层印制板的线条应尽量相互垂直或走斜线、曲线,不能走平行线,以减少基板的层间耦合和干扰。

且导线应尽量走短线,特别是对小信号电路来讲,线越短, 电阻 越小,干扰越小 。同一层上的信号线,改变方向时应避免锐角拐弯。导线的宽窄,应根据该电路对电流及阻抗的要求来确定,电源输入线应大些,信号线可相对小一些。

对一般数字板来说,电源输入线线宽可采用50~80mil,信号线线宽可采用6~10mil。

导线宽度:0.5、1、0、1.5、2.0;

允许电流:0.8、2.0、2.5、1.9;

导线电阻:0.7、0.41、0.31、0.25;

布线时还应注意线条的宽度要尽量一致,避免导线突然变粗及突然变细,有利于阻抗的匹配。

如何运用Allegro设计pcb多层板?这些设计细节您必须熟知

5.钻孔大小与焊盘的要求

1)多层板上的元器件钻孔大小与所选用的元器件引脚尺寸有关,钻孔过小,会影响器件的装插及上锡;钻孔过大,焊接时焊点不够饱满。一般来说,元件孔孔径及焊盘大小的计算方法为:

2)元件孔的孔径=元件引脚直径(或对角线)+(10~30mil)

3)元件焊盘直径≥元件孔直径+18mil

4)至于过孔孔径,主要由成品板的厚度决定,对于高密度多层板,一般应控制在板厚∶孔径≤5∶1的范围内。过孔焊盘的计算方法为:

5)过孔焊盘(VIAPAD)直径≥过孔直径+12mil。

如何运用Allegro设计pcb多层板?这些设计细节您必须熟知

6.电源层、地层分区及花孔的要求

对于多层印制板来说,起码有一个电源层和一个地层。由于印制板上所有的电压都接在同一个电源层上,所以必须对电源层进行分区隔离,分区线的大小一般采用20~80mil的线宽为宜,电压超高,分区线越粗。

焊孔与电源层、地层连接处,为增加其可靠性,减少焊接过程中大面积金属吸热而产生虚焊,一般连接盘应设计成花孔形状。隔离焊盘的孔径≥钻孔孔径+20mil

7.安全间距的要求

安全间距的设定 ,应满足电气安全的要求。一般来说,外层导线的最小间距不得小于4mil,内层导线的最小间距不得小于4mil。在布线能排得下的情况下,间距应尽量取大值,以提高制板时的成品率及减少成品板故障的隐患。

8.提高整板抗干扰能力的要求

多层印制板的设计,还必须注意整板的抗干扰能力,一般方法有:

a.在各IC的电源、地附近加上滤波 电容 ,容量一般为473或104。

b.对于印制板上的敏感信号,应分别加上伴行屏蔽线,且信号源附近尽量少布线。

c.选择合理的接地点。

如何运用Allegro设计pcb多层板?这些设计细节您必须熟知

上述诸多的pcb多层板设计技巧,您是否已经了然于胸了呢?在面对现今电子设备高速发展,pcb设计面临这些高性能、高速、高密、轻薄的趋势,高速信号的PCB设计,越来越成为电子硬件开发的重点与难点,其更加注重效率与严谨。

在这样的大环境下,作为一名Allegro工程师,如果能够巧妙的利用Cadence allegro强大的功能,运用得行云流水,那么你的作品会在高速设计里发挥得淋漓尽致!凡亿PCB黄老师教您四周搞定它!

小白成为大神!4周带您速成Cadence Allegro工程师

为了解决PCB工程师的现状,凡亿教育推出此次众筹课程,从PCB工程师技能的根本入手,采取庖丁解牛的方式:把产品划分为各个PCB模块,然后对各个模块的PCB布局布线要点精细讲解,再综合到不同的产品中来,从而从根本上解决PCB工程师单一产品思维的局限,学习之后不管做什么样的PCB设计,其实就是把各个模块的布局布线的要点综合到一起,一个板子的工作量就完成了80%,剩下20%的就是模块和模块之间的互联及电源的灌铜,这些通过我们全套流程化的PCB视频实战技巧讲解,可以快速的把握住!

本次众筹能够帮助大家学到什么?

1)形成综合PCB设计思维(庖丁解牛法-模块化)

2)掌握PCB Layout规范的设计流程

3)掌握Cadence Allegro软件的基本使用方法

4)掌握视频中所讲解的各类设计经验与技巧

5)掌握2层、4层、6层的PCB通用设计方法

6)掌握PCB高速信号信号布线方法技巧与经验

7)掌握电源处理方法、EMI/EMC的处理方法与技巧

Allegro众筹课程介绍(内容介绍+时长+教程主要知识点?)

1)Cadence 软件130讲 时长26.5小时

视频介绍: 对于很多学习新手来讲,在大学使用的都是AD软件,想入门高速PCB设计,Cadence软件是第一选择,所以软件是是我们要攻克的第一大难关,也是必修课程。130讲罗列了不管是2层还是多层PCB设计,不管是低速还是高速PCB设计常用到的98%以上软件操作,就是说我们完完全全学会了这些操作就可以来应对不管啥类型的PCB设计了,先给你罗列出来,再目的性的去学,学了就能用,学起来快也学起来有劲!快速掌握基本功。

2)4层 Allegro核心控制板(基础入门) 实战PCB视频 时长:2.8小时

视频介绍:这部视频是通过一个简单的小板子,针对于刚学了Allegro软件,对软件还不是特别熟悉,来巩固我们的软件操作,板子虽小,但也是全部从头到尾的讲解了我们PCB设计的全部流程,所以非常适合零基础的学员,从头到尾的学习我们的PCB设计,从简单入手,既能巩固前面的所学的软件操作,又能专业将所有PCB设计的流程全部学一遍,是非常实用的零基础入门视频。

3)2层 Allegro IPTV电视板卡实战PCB视频 时长:14.5小时

视频介绍:本教学视频是以Cadence Allegro 16.6为平台,以市面上大家都比较熟悉的IPTV电视主板板卡产品为案例,来讲解一个两层完整案例的PCB设计,此案例涉及到高速存储器DDR2、各类高速接口的设计,比如高清HDMI接口、千兆网口、耳机、麦克风的设计,让我们对高速信号有一个初步的了解,对现实生活的常见电子产品的设计有个初步的概念,对以后电子工程师发展之路有很大的帮助,不仅仅还是停留在之前的拉通就行,电源加粗就好的阶段。

通过这个2层的电视主板的设计,对高速信号的处理初窥门径,进一步巩固Allegro软件基础,为以后高速信号设计、多层板设计打好一个坚实的基础。

视频采取全程实战的方式讲解,就是一个PCB工程师拿到原理图开始,对原理图检查→封装检查创建→器件的导入→器件如何快速布局→怎么设定规则→怎么进行布线→怎么进行生产资料的输出的一个系统正规军的PCB设计方法,让你做项目有条有理,不再做到了这步,下步又不知道怎么做了,思路!思路!思路!很重要

4)4层 Allegro DM642 达芬奇主板(高速进阶)实战视频 时长:16.6小时

视频介绍:本视频以TMS320DM642的DSP芯片为主控,以大家非常熟悉的达芬奇开发主板为案例,讲解了一个四层板的从网表导入到光绘输出的全部过程。其中包含了DSP一拖三的菊花链布局布线设计---两片SDRAM+NAND FLASH、CPLD解码编码的设计、千兆网口高速差分的设计、音频RGB信号的处理。

通过这个PCB的设计,需要了解高速PCB设计常见菊花链拓扑结构(Fly-by)的设计思路、音频模拟信号的处理方法与经验、千兆网口差分等长与RX/TX信号处理思路。对于什么是蛇形等长、3W规则布线、20H电源规则要有一定程度的了解。

对PCB设计过程中EMC、EMI的问题的规避的方法与心得有接触这些就是高速PCB设计过程中的核心部分,重中之重。通过这个视频对四层有一定的基础的学员可以轻松进阶高速PCB设计。

5)6层 Allegro MINI主机核心板(高速进阶) 实战视频 时长:22.6小时

视频介绍:学习完四层,那么接下来就是6层板,虽然四层板已经涉及到高速部分了,但是四层板因为叠层结构方面相对还是比较简单不能完全概述多层板的设计,那么6层是很好的例子,其实很多学员会绝得10层、16、20几层的PCB很复杂,但是实际上6层及以上的层数板子可以类比到一起,层数越多,对于布线层数就越多反而越简单,所以不要羡慕别人高大上的设计,你学习完6层的PCB设计,你也能做到。

此视频采用inter的8300芯片为主控,当下最流行的MINI主机产品为案例,包含了基本所有电子产品都会有的DDR3存储器的设计,采用星型拓扑结构设计,核心板常见的电源管理单元PMU的设计,高清HDMI接口视频设计等,基本涵盖了常规电子消费类产品中高速信号的设计与EMI、EMC的处理方法,通过这个视频的学习,可以基本进入了高级PCB工程师的行列了。

6)6层 Allegro RK3288 平板电脑(高速提高)PCB视频 时长:27.5小时

视频介绍:抓住目前PCB 工程师存在的痛点,综合了PCB设计中常见的PCB模块,CPU BGA核心+PMU电源管理单元+音频IC管理+LPDDR2存储器+摄像头+MIPI显示屏+USB+WIFI蓝牙模块+耳机+MIC等等,采取庖丁解牛的方式讲解各个模块的布局布线的要点,囊括原理图分析、叠层阻抗、合理布局、EMC/EMI、PCB可制造型分析方面,通过此个板子的学,可以让学员学会PCB通用设计的“套路”,在以后不管承接什么样的PCB设计都能做到游刃有余,充分解决了当前工程师的局限!

7)SI9000阻抗计算视频 视频时长:1.5小时

随着PCB信号切换速度不断增长,当今的PCB设计厂商需要理解和控制PCB迹线的阻抗。相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率,PCB迹线不再是简单的连接,而是传输线。

叠层和阻抗设计在每个高速PCB设计当中都需要用到,很多网友老是在问我的板子的走线需要走多宽?差分线的线宽和间距怎么走?我怎么知道他是控制多少阻抗?此视频就是针对这些问题进行解答,并进行实例演示。

视频讲解了常见的叠层阻抗模型及列出来了常见板材的芯板(Core)厚度、PP片厚度参数,讲解了如何正确的选择模型并根据阻抗要求计算线宽和间距大小。

8)BGA出线视频教程 视频时长:3.6小时

BGA如何出线,其实是高速PCB设计中的一个难点,特别是PITCH间距小于0.65间距的以及以下的BGA,因为间距很小的原因,很多的工程师不知道怎么去出线,导致PCB设计的卡顿,走出来的线既满足不了生产的工艺要求,也变相增加了设计的难度。所以BGA出线视频应运而生。

0.4BGA,0.5BGA,0.65BGA,0.8BGA,1.0BGA系列出线实战视频堪称最有效便捷的出线方式,能够在PCB设计中用更简单的方式去解决BGA的问题,凡亿BGA系列出线方式,堪称行业典范。让你不在为这系列的bga出线撕破脑袋去想去试探!最行之有效的方式就是视频中的经典出线方式!

Allegro众筹课程有哪些亮点?

1、课程采取实际项目设计的操作讲解方式,看完视频之后你也可以自己动手实际操作!

2、快速掌握PCB设计的大厦基础(软件操作应用)及PCB设计要点!

3、学完整个课程你也可以绘制不管啥类型的,2-6层的PCB板

4、学完整个课程可以胜任PCB设计师或硬件工程师的工作

5、学完整个课程你可以为自己的升值加薪增加自己的资本

众筹支持者套餐选择及获得回报

套餐一:基础套餐【原价:374 套餐价:299】

获得回报:

1)2层 Allegro IPTV电视板卡实战PCB视频 原价:88.8

2)4层 Allegro核心控制板(基础入门)实战PCB视频 原价:78.8

3)4层 Allegro DM642 达芬奇主板(高速进阶)实战视频 原价:148.8

4)赠送:Cadence 软件130讲 原价:28.8

SI9000阻抗计算视频 原价:28.8

套餐二:进阶套餐【原价:831.6 套餐价:499】重点推荐

2)4层 Allegro DM642 达芬奇主板(高速进阶)实战视频 148.8

3)6层 Allegro MINI主机核心板(高速进阶) 实战视频 268.8

4)BGA出线视频教程 原价:188.8

5)赠送:4层 Allegro核心控制板(基础入门)实战PCB视频 原价:78.8

Cadence 软件130讲 原价:28.8

SI9000阻抗计算视频 原价:28.8

套餐三:高手套餐【原价:1130.4 套餐价:599】重点推荐

4)6层 Allegro RK3288 平板电脑(高速提高)PCB视频 298.8

5)BGA出线视频教程 原价:188.8

6)赠送:4层 Allegro核心控制板(基础入门)实战PCB视频 原价:78.8

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