PCB電路板設計必看常識！單層FPC/雙面FPC/多層FPC有何區別，自學(xué)材料

　　PCB到底要怎么設計？

　　雖然電路板廠(chǎng)的工程師不參與設計電路板，而是由客戶(hù)出原始設計資料再制成公司內部的PCB電路板制作資料，但通過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗，工程師們對PCB電路板的設計早已有所積累，總結如下僅供參考：

　　1.如果設計的電路系統中包含FPGA器件，則在繪制原理圖前必需使用Quartus II軟件對管腳分配進(jìn)行驗證。（FPGA中某些特殊的管腳是不能用作普通IO的）。

　　2.4層電路板從上到下依次為：信號平面層、地、電源、信號平面層;6層電路板從上到下依次為：信號平面層、地、信號內電層、信號內電層、電源、信號平面層。6層以上板（優(yōu)點(diǎn)是：防干擾輻射），優(yōu)先選擇內電層走線(xiàn)，走不開(kāi)選擇平面層，禁止從地或電源層走線(xiàn)（原因：會(huì )分割電源層，產(chǎn)生寄生效應）。

　　3.多電源系統的布線(xiàn)：如FPGA+DSP系統做6層電路板，一般至少會(huì )有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

　　3.3V一般是主電源，直接鋪電源層，通過(guò)過(guò)孔很容易布通全局電源網(wǎng)絡(luò )；

　　5V一般可能是電源輸入，只需要在一小塊區域內鋪銅。且盡量粗（你問(wèn)我該多粗——能多粗就多粗，越粗越好）；

　　1.2V和1.8V是內核電源（如果直接采用線(xiàn)連的方式會(huì )在面臨BGA器件時(shí)遇到很大困難），布局時(shí)盡量將1.2V與1.8V分開(kāi)，并讓1.2V或1.8V內相連的元件布局在緊湊的區域，使用銅皮的方式連接，如圖：

　　總之，因為電源網(wǎng)絡(luò )遍布整個(gè)PCB電路板，如果采用走線(xiàn)的方式會(huì )很復雜而且會(huì )繞很遠，使用鋪銅皮的方法是一種很好的選擇！

　　4.鄰層之間走線(xiàn)采用交叉方式：既可減少并行導線(xiàn)之間的電磁干擾（高中學(xué)的哦），又方便走線(xiàn)。

　　5.模擬數字要隔離，怎么個(gè)隔離法？布局時(shí)將用于模擬信號的器件與數字信號的器件分開(kāi)，然后從AD芯片中間一刀切！

　　模擬信號鋪模擬地，模擬地/模擬電源與數字電源通過(guò)電感/磁珠單點(diǎn)連接。

　　6.基于PCB設計軟件的PCB電路板設計也可看做是一種軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，軟件工程最注重“迭代開(kāi)發(fā)”的思想，我覺(jué)得PCB設計中也可以引入該思想，減少PCB錯誤的概率。

　?。?） 原理圖檢查，尤其注意器件的電源和地（電源和地是系統的血脈，不能有絲毫疏忽）；

　?。?） PCB封裝繪制（確認原理圖中的管腳是否有誤）；

　?。?） PCB封裝尺寸逐一確認后，添加驗證標簽，添加到本次設計封裝庫；

　?。?） 導入網(wǎng)表，邊布局邊調整原理圖中信號順序（布局后不能再使用OrCAD的元件自動(dòng)編號功能）；

　?。?） 手工布線(xiàn)（邊布邊檢查電源地網(wǎng)絡(luò )，前面說(shuō)過(guò)：電源網(wǎng)絡(luò )使用鋪銅方式，所以少用走線(xiàn)）；

　　總之，PCB設計中的指導思想就是邊繪制封裝布局布線(xiàn)邊反饋修正原理圖（從信號連接的正確性、信號走線(xiàn)的方便性考慮）。

　　7.晶振離芯片盡量近，且晶振下盡量不走線(xiàn)，鋪地網(wǎng)絡(luò )銅皮。多處使用的時(shí)鐘使用樹(shù)形時(shí)鐘樹(shù)方式布線(xiàn)。

　　8.連接器上信號的排布對布線(xiàn)的難易程度影響較大，因此要邊布線(xiàn)邊調整原理圖上的信號（但千萬(wàn)不能重新對元器件編號）。

　　9.多板接插件的設計：

　?。?） 使用排線(xiàn)連接：上下接口一致；

　?。?） 直插座：上下接口鏡像對稱(chēng)，如下圖：

　　10.模塊連接信號的設計：

　?。?） 若2個(gè)模塊放置在PCB同一面，則管教序號大接小小接大（鏡像連接信號）；

　?。?） 若2個(gè)模塊放在PCB不同面，則管教序號小接小大接大。

　　這樣做能放置信號像上面的右圖一樣交叉。當然，上面的方法不是定則，我總是說(shuō)，凡事隨需而變（這個(gè)只能自己領(lǐng)悟），只不過(guò)在很多情況下按這種方式設計很管用罷了。

　　11.電源地回路的設計：

　　上圖的電源地回路面積大，容易受電磁干擾。

　　上圖通過(guò)改進(jìn)——電源與地線(xiàn)靠近走線(xiàn)，減小了回路面積，降低了電磁干擾（679/12.8，約54倍）。因此，電源與地盡量應該靠近走線(xiàn)！而信號線(xiàn)之間則應該盡量避免并行走線(xiàn)，降低信號之間的互感效應。

　　單層FPC/雙面FPC/多層FPC有何區別？

　　電子產(chǎn)品都要使用PCB，PCB的市場(chǎng)走向幾乎是電子行業(yè)的風(fēng)向標。隨著(zhù)手機、筆記本電腦和PDA等高端、小型化電子產(chǎn)品的發(fā)展，對柔性PCB（FPC）的需求越來(lái)越大，PCB廠(chǎng)商正加快開(kāi)發(fā)厚度更薄、更輕和密度更高的FPC，小編來(lái)跟大家簡(jiǎn)介FPC的種類(lèi)。

　　一、單層FPC

　　具有一層化學(xué)蝕刻出的導電圖形，在柔性絕緣基材面上的導電圖形層為壓延銅箔。絕緣基材可以是聚酰亞胺，聚對苯二甲酸乙二醇酯，芳酰胺纖維酯和聚氯乙烯。單層FPC又可以分成以下四個(gè)小類(lèi)：

　　1.無(wú)覆蓋層單面連接

　　導線(xiàn)圖形在絕緣基材上，導線(xiàn)表面無(wú)覆蓋層，其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來(lái)實(shí)現，常用在早期的電話(huà)機中。

　　2.有覆蓋層單面連接

　　和前類(lèi)相比，只是在導線(xiàn)表面多了一層覆蓋層。覆蓋時(shí)需把焊盤(pán)露出來(lái)，簡(jiǎn)單的可在端部區域不覆蓋。是單面軟性PCB中應用最多、最廣泛的一種，使用在汽車(chē)儀表、電子儀器中。

　　3.無(wú)覆蓋層雙面連接

　　連接盤(pán)接口在導線(xiàn)的正面和背面均可連接，在焊盤(pán)處的絕緣基材上開(kāi)一個(gè)通路孔，這個(gè)通路孔可在絕緣基材的所需位置上先沖制、蝕刻或其它機械方法制成。

　　4.有覆蓋層雙面連接

　　前類(lèi)不同處，表面有一層覆蓋層，覆蓋層有通路孔，允許其兩面都能端接，且仍保持覆蓋層，由兩層絕緣材料和一層金屬導體制成。

　　二、雙面FPC

　　雙面FPC在絕緣基膜的兩面各有一層蝕刻制成的導電圖形，增加了單位面積的布線(xiàn)密度。金屬化孔將絕緣材料兩面的圖形連接形成導電通路，以滿(mǎn)足撓曲性的設計和使用功能。而覆蓋膜可以保護單、雙面導線(xiàn)并指示元件安放的位置。按照需求，金屬化孔和覆蓋層可有可無(wú)，這一類(lèi)FPC應用較少。

　　三、多層FPC

　　多層FPC是將3層或更多層的單面或雙面柔性電路層壓在一起，通過(guò)鉆孑L、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成導電通路。這樣，不需采用復雜的焊接工藝。多層電路在更高可靠性，更好的熱傳導性和更方便的裝配性能方面具有巨大的功能差異。

　　其優(yōu)點(diǎn)是基材薄膜重量輕并有優(yōu)良的電氣特性，如低的介電常數。用聚酰亞胺薄膜為基材制成的多層軟性PCB板，比剛性環(huán)氧玻璃布多層PCB板的重量約輕1/3，但它失去了單面、雙面軟性PCB優(yōu)良的可撓性，大多數此類(lèi)產(chǎn)品是不要求可撓性的。多層FPC可進(jìn)一步分成如下類(lèi)型：

　　1.可撓性絕緣基材成品

　　這一類(lèi)是在可撓性絕緣基材上制造成的，其成品規定為可以撓曲。這種結構通常是把許多單面或雙面微帶可撓性PCB的兩面端粘結在一起，但其中心部分并末粘結在一起，從而具有高度可撓性。為了具有高度的可撓性，導線(xiàn)層上可用一層薄的、適合的涂層，如聚酰亞胺，代替一層較厚的層壓覆蓋層。

　　2.軟性絕緣基材成品

　　這一類(lèi)是在軟性絕緣基材上制造成的，其成品末規定可以撓曲。這類(lèi)多層FPC是用軟性絕緣材料，如聚酰亞胺薄膜，層壓制成多層板，在層壓后失去了固有的可撓性。