PCB電路板設(shè)計(jì)必看常識！單層FPC/雙面FPC/多層FPC有何區(qū)別，自學(xué)材料

　　PCB到底要怎么設(shè)計(jì)？

　　雖然電路板廠的工程師不參與設(shè)計(jì)電路板，而是由客戶出原始設(shè)計(jì)資料再制成公司內(nèi)部的PCB電路板制作資料，但通過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工程師們對PCB電路板的設(shè)計(jì)早已有所積累，總結(jié)如下僅供參考：

　　1.如果設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)中包含F(xiàn)PGA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(yàn)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(nèi)電層、信號內(nèi)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(nèi)電層走線，走不開選擇平面層，禁止從地或電源層走線（原因：會分割電源層，產(chǎn)生寄生效應(yīng)）。

　　3.多電源系統(tǒng)的布線：如FPGA+DSP系統(tǒng)做6層電路板，一般至少會有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

　　3.3V一般是主電源，直接鋪電源層，通過過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(qū)域內(nèi)鋪銅。且盡量粗（你問我該多粗——能多粗就多粗，越粗越好）；

　　1.2V和1.8V是內(nèi)核電源（如果直接采用線連的方式會在面臨BGA器件時遇到很大困難），布局時盡量將1.2V與1.8V分開，并讓1.2V或1.8V內(nèi)相連的元件布局在緊湊的區(qū)域，使用銅皮的方式連接，如圖：

　　總之，因?yàn)殡娫淳W(wǎng)絡(luò)遍布整個PCB電路板，如果采用走線的方式會很復(fù)雜而且會繞很遠(yuǎn)，使用鋪銅皮的方法是一種很好的選擇！

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

　　5.模擬數(shù)字要隔離，怎么個隔離法？布局時將用于模擬信號的器件與數(shù)字信號的器件分開，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(shù)字電源通過電感/磁珠單點(diǎn)連接。

　　6.基于PCB設(shè)計(jì)軟件的PCB電路板設(shè)計(jì)也可看做是一種軟件開發(fā)過程，軟件工程最注重“迭代開發(fā)”的思想，我覺得PCB設(shè)計(jì)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(tǒng)的血脈，不能有絲毫疏忽）；

　　（2） PCB封裝繪制（確認(rèn)原理圖中的管腳是否有誤）；

　　（3） PCB封裝尺寸逐一確認(rèn)后，添加驗(yàn)證標(biāo)簽，添加到本次設(shè)計(jì)封裝庫；

　　（4） 導(dǎo)入網(wǎng)表，邊布局邊調(diào)整原理圖中信號順序（布局后不能再使用OrCAD的元件自動編號功能）；

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

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

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

　　8.連接器上信號的排布對布線的難易程度影響較大，因此要邊布線邊調(diào)整原理圖上的信號（但千萬不能重新對元器件編號）。

　　9.多板接插件的設(shè)計(jì)：

　　（1） 使用排線連接：上下接口一致；

　?。?） 直插座：上下接口鏡像對稱，如下圖：

　　10.模塊連接信號的設(shè)計(jì)：

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

　　（2） 若2個模塊放在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(dāng)然，上面的方法不是定則，我總是說，凡事隨需而變（這個只能自己領(lǐng)悟），只不過在很多情況下按這種方式設(shè)計(jì)很管用罷了。

　　11.電源地回路的設(shè)計(jì)：

　　上圖的電源地回路面積大，容易受電磁干擾。

　　上圖通過改進(jìn)——電源與地線靠近走線，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(yīng)該靠近走線！而信號線之間則應(yīng)該盡量避免并行走線，降低信號之間的互感效應(yīng)。

　　單層FPC/雙面FPC/多層FPC有何區(qū)別？

　　電子產(chǎn)品都要使用PCB，PCB的市場走向幾乎是電子行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。隨著手機(jī)、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）的需求越來越大，PCB廠商正加快開發(fā)厚度更薄、更輕和密度更高的FPC，小編來跟大家簡介FPC的種類。

　　一、單層FPC

　　具有一層化學(xué)蝕刻出的導(dǎo)電圖形，在柔性絕緣基材面上的導(dǎo)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小類：

　　1.無覆蓋層單面連接

　　導(dǎo)線圖形在絕緣基材上，導(dǎo)線表面無覆蓋層，其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來實(shí)現(xiàn)，常用在早期的電話機(jī)中。

　　2.有覆蓋層單面連接

　　和前類相比，只是在導(dǎo)線表面多了一層覆蓋層。覆蓋時需把焊盤露出來，簡單的可在端部區(qū)域不覆蓋。是單面軟性PCB中應(yīng)用最多、最廣泛的一種，使用在汽車儀表、電子儀器中。

　　3.無覆蓋層雙面連接

　　連接盤接口在導(dǎo)線的正面和背面均可連接，在焊盤處的絕緣基材上開一個通路孔，這個通路孔可在絕緣基材的所需位置上先沖制、蝕刻或其它機(jī)械方法制成。

　　4.有覆蓋層雙面連接

　　前類不同處，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(dǎo)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(dǎo)電圖形，增加了單位面積的布線密度。金屬化孔將絕緣材料兩面的圖形連接形成導(dǎo)電通路，以滿足撓曲性的設(shè)計(jì)和使用功能。而覆蓋膜可以保護(hù)單、雙面導(dǎo)線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，這一類FPC應(yīng)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，通過鉆孑L、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成導(dǎo)電通路。這樣，不需采用復(fù)雜的焊接工藝。多層電路在更高可靠性，更好的熱傳導(dǎo)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(shù)。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(shù)此類產(chǎn)品是不要求可撓性的。多層FPC可進(jìn)一步分成如下類型：

　　1.可撓性絕緣基材成品

　　這一類是在可撓性絕緣基材上制造成的，其成品規(guī)定為可以撓曲。這種結(jié)構(gòu)通常是把許多單面或雙面微帶可撓性PCB的兩面端粘結(jié)在一起，但其中心部分并末粘結(jié)在一起，從而具有高度可撓性。為了具有高度的可撓性，導(dǎo)線層上可用一層薄的、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

　　這一類是在軟性絕緣基材上制造成的，其成品末規(guī)定可以撓曲。這類多層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。