從設計上了解主板PCB層數的選擇，了解其優缺

PCB板就是Printed Circuit Board,即印製電路板，供電子組件安插,有線路的基版。通過使用印刷方式將鍍銅的基版印上防蝕線路,並加以蝕刻沖洗出線路。板子本身的基板是由絕緣隔熱、並不易彎曲的材質所製作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在製造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網狀的細小線路了。 　　這些線路被稱作導線(conductor pattern)或稱布線，並用來提供PCB上零件的電路連接。通常PCB的顏色都是綠色或是棕色，這是阻焊漆(solder mask)的顏色。是絕緣的防護層，可以保護銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。

現在主板和顯卡上都採用多層板，大大增加了可以布線的面積。多層板用上了更多單或雙面的布線板，並在每層板間放進一層絕緣層后壓合。PCB板的層數就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數都是偶數，並且包含最外側的兩層，常見的PCB板一般是4～8層的結構。很多PCB板的層數可以通過觀看PCB板的切面看出來。但實際上，沒有人能有這麼好的眼力。 現在一般正規的廠家會在基板邊角上做上層數的標識。
之前有報導介紹過另一種分別方法：
　　將主板或顯示卡對著光源，如果導孔的位置能透光，就說明是4層板；反之就是6/8層板。
這種盲孔檢測方法現在已不適用。現在大多4層板上是沒法看到透光孔的。因為設計上面已很小採用穿透整個板子的盲孔了。
PCB板可以分為單層板、雙層板和多層板。各種電子元件都是被集成在PCB板上的，在最基本的單層PCB上，零件都集中在一面，導線則都集中在另一面。這麼一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的。因為如此，這樣的PCB的正反面分別被稱為零件面（ComponentSide）與焊接面（SolderSide）。雙層板可以看作把兩個單層板相對粘合在一起組成，板的兩面都有電子元件和走線。有時候需要把一面的單線連接到板的另一面，這就要通過導孔（via）。導孔是在PCB上，充滿或塗上金屬的小洞，它可以與兩面的導線相連接。現在很多電腦主板都在用4層和6層PCB板，在多層PCB板上也會遇到連接各個層之間線路的問題，也可以通過導孔來實現。由於是多層PCB板，所以有時候導孔不需要穿透整個PCB板，這樣的導孔叫做埋孔（Buriedvias）和盲孔（Blindvias），因為它們只穿透其中幾層。盲孔是將幾層內部PCB與表面PCB連接，不須穿透整個板子。埋孔則只連接內部的PCB，所以光是從表面是看不出來的。在多層板PCB中，我們將各層分類為信號層（Signal），電源層（Power）或是地線層（Ground）。如果PCB上的零件需要不同的電源供應，通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。採用的PCB板層數越多，成本也就越高。當然，採用更多層的PCB板對提供信號的穩定性很有幫助。
專業的PCB板製作過程相當複雜，拿4層PCB板為例。主板的PCB大都是4層的。製造的時候是先將中間兩層各自碾壓、裁剪、蝕刻、氧化電鍍后，這4層分別是元器件面、電源層、地層和焊錫壓層。再將這4層放在一起碾壓成一塊主板的PCB。接著打孔、做過孔。洗凈之後，將外面兩層的線路印上、敷銅、蝕刻、測試、阻焊層、絲印。最後將整版PCB（含許多塊主板）衝壓成一塊塊主板的PCB，再通過測試後進行真空包裝。如果PCB製作過程中銅皮敷著得不好，會有粘貼不牢現象，容易隱含短路或電容效應（容易產生干擾）。PCB上的過孔也是必須注意的。如果孔打得不是在正中間，而是偏向一邊，就會產生不均勻匹配，或者容易與中間的電源層或地層接觸，從而產生潛在短路或接地不良因素。
PCB板的種類很多,多層的一般有4、6層的用的比較多。
而4層PCB板厚度有正負公差的區分，通常情況下用的是負公差也就是1.5-1.6mm之間，而正公差是1.6-1.7mm之間。正公差的PCB就被很多人識別為6層PCB了，其實質量上完全一樣，而且都是標準的4層PCB。真正6層的PCB也有做成1.5-1.6厚度的。從PCB板的結構強度上考慮，已不再主重簡單依據其厚度，而是依據其基板的材質。電路的電性能則與設計師選用何種材質的基板（介電常數多少）有密切的關係。一般可用1.0、0.8的，甚至有用0.3的（對工作頻率在1０GHz以上）。
從電路的可靠性和成本上來講，電路板的層數越少越好（如果有一層的線很少，寧可使用0歐姆電阻和跳線而減去一層），過孔的數也是越少越好（過孔儘可能地利用元件的焊點）。而從抗干擾性能上講一般6層的比4層的要強。
PCB設計的一般原則
　要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布且及導線的布設是很重要的。為了設計質量好、造價低的PCB．應遵循以下一般原則：
　1. 布局
　首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印製線條長，阻抗增加，抗雜訊能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后．再確定特殊元件的位置。最後，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。
2．布線
　　布線的原則如下：
　　(1)輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發生反饋藕合。
　　(2)印製攝導線的最小寬度主要由導線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為 0.05mm、寬度為 1 ~ 15mm 時．通過 2A的電流，溫度不會高於3℃，因此．導線寬度為1.5mm可滿足要求。對於集成電路，尤其是數字電路，通常選0.02~0.3mm導線寬度。當然，只要允許，還是儘可能用寬線．尤其是電源線和地線。導線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對於集成電路，尤其是數字電路，只要工藝允許，可使間距小至5~8mm。
　　(3)印製導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則．長時間受熱時，易發生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀．這樣有利於排除銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體。
　　3.焊盤
　　焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小於(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

如何確定PCB的層數
　　電路板尺寸和布線層數需要在設計初期確定。如果設計要求使用高密度球柵數組(BGA)組件，就必須考慮這些器件布線所需要的最少布線層數。布線層的數量以及層疊(stack-up)方式會直接影響到印製線的布線和阻抗。板的大小有助於確定層疊方式和印製線寬度，實現期望的設計效果。
　　多年來，人們總是認為電路板層數越少成本就越低，但是影響電路板的製造成本還有許多其它因素。近幾年來，多層板之間的成本差別已經大大減小。
多層板層設計的幾個原則：
1－每個信號層都與平面相鄰
2－信號層與與相鄰平面成對
3－電源層和地層相鄰並成對
4－高速信號埋伏在平面層中間，減少輻射
5－使用多個底層，減少地阻抗和共模輻射
多層印製板設計要決定選用的多層印製板的層數。多層印製板的層間安排隨著電路而變，但有以下幾條共同原則。
（1） 電源平面應靠近接地平面，並且安排在接地平面之下。這樣可以利用兩金屬平板間的電容作電源的平滑電容，同時接地平面還對電源平面上分佈的輻射電流起到屏蔽作用。
（2） 布線層應安排與整塊金屬平面相鄰。這樣的安排是為了產生通量對消作用。
（3） 把數字電路和模擬電路分開，有條件時將數字電路和模擬電路安排在不同層內。如果一定要安排在同層；可採用開溝、加接地線條、分隔等方法補救。模擬的和數字的地、電源都要分開，不能混用。數字信號有很寬的頻譜，是產生干擾的主要來源。
（4） 在中間層的印製線條形成平面波導，在表面形成微帶線，兩者傳輸特性不同。
（5） 時鐘電路和高頻電路是主要的干擾和輻射源，一定要單獨安排、遠離敏感電路。
（6） 不同層所含的雜散電流和高頻輻射電流不同，布線時不能同等看待。
3.3 多層PCB的典型布層安排如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2層 S1,G S2,P
4層 S1 G P S2
6層 S1 G S2 S3 P S4 差
6層 S1 S2 G P S3 S4 一般
6層 S1 G S2 P G S3 好
8層 S1 S2 G S3 S4 P S5 S6 差
8層 S1 G S2 S3 G P S4 S5 一般
8層 S1 G S2 G P S3 G S4 好
10層 S1 G S2 S3 G P S4 S5 G S6

[ 本帖最後由 孤獨一身 於 2008-1-2 08:19 編輯 ]

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