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PCB抄板中多层板的布线方法

  在PCB抄板过程中,往往会涉及电路板的改板工作,需要对线路板进行线路的重新布局和模块的增减。因此,PCB改板同样需要遵守电路板的布线方法,同时还要懂一些技巧,才能重新设计出更优质的电路板。
  四层电路板布线方法
  一般而言,四层电路板可分为顶层、底层和两个中间层。顶层和底层走信号线,中间层首先通过命令DESIGN/LAYER STACK MANAGER用ADD PLANE 添加INTERNAL PLANE1和INTERNAL PLANE2分别作为用的最多的电源层如VCC和地层如GND(即连接上相应的网络标号。注意不要用ADD LAYER,这会增加MIDPLAYER,后者主要用作多层信号线放置),这样PLNNE1和PLANE2就是两层连接电源VCC和地GND的铜皮。
  如果有多个电源如VCC2等或者地层如GND2等,先在PLANE1或者PLANE2中用较粗导线或者填充FILL(此时该导线或FILL对应的铜皮不存在,对着光线可以明显看见该导线或者填充)划定该电源或者地的大致区域(主要是为了后面PLACE/SPLIT PLANE命令的方便),然后用PLACE/SPLIT PLANE在INTERNAL PLANE1和INTERNAL PLANE2相应区域中划定该区域(即VCC2铜皮和GND2铜片,在同一PLANE中此区域不存在VCC了)的范围(注意同一个PLANE中不同网络表层尽量不要重叠。设SPLIT1和SPLIT2是在同一PLANE中重叠两块,且SPLIT2在SPLIT1内部,制版时会根据SPLIT2的边框自动将两块分开(SPLIT1分布在SPLIT的外围)。只要注意在重叠时与SPLIT1同一网络表的焊盘或者过孔不要在SPLIT2的区域中试图与SPLIT1相连就不会出问题)。这时该区域上的过孔自动与该层对应的铜皮相连,DIP封转器件及接插件等穿过上下板的器件引脚会自动与该区域的PLANE让开。点击DESIGN/SPLIT PLANES可查看各SPLIT PLANES。
  protel99的图层设置与内电层分割
  PROTEL99的电性图层分为两种,打开一个PCB设计文档按,快捷键L,出现图层设置窗口。左边的一种(SIGNAL LAYER)为正片层,包括TOP LAYER、BOTTOM LAYER和MIDLAYER,中间的一种(INTERNAL PLANES)为负片层,即INTERNAL LAYER。这两种图层有着完全不同的性质和使用方法。正片层一般用于走纯线路,包括外层和内层线路。负片层则多用来做地层和电源层。因为在多层板中的地层和电源层一般都是用整片的铜皮来作为线路(或做为几个较大块的分割区域),如果用MIDLAYER即 正片层来做的画则必须用铺铜的方式来实现,这样将使整个设计数据量非常大,不利于数据交流传递,且会影响设计刷新速度。而用负片则只需在外层与内层的连接处生成一个花孔(THERMAL PAD)即可,对于设计和数据传递都非常有利。
  内层的添加与删除
  在一个设计中,有时会遇到变换板层的情况。如把较复杂的双面板改为四层板,或把对信号要求较高的四层板升级为六层板等等。这时需要新增电气图层,可以如下操作:DESIGN-LAYER STACK MANAGER,在左边有当前层叠结构的示意图。点击想要添加新层位置的上面一个图层,如TOP,然后点击右边的ADD LAYER(正片)或ADD PLANE(负片),即可完成新图层的添加。
  注意如果新增的图层是PLANE(负片)层的话,一定要给这个新层分配相应的网络(双击该层名)。这里分配的网络只能有一个(一般地层分配一个GND就可以了),如果想要在此层(如作为电源层)中添加新网络,则要在后面的操作中做内层分割才能达到,所以这里先分配一个连接数量较多的网络即可。如点击ADD LAYER则会新增一个MIDLAYER(正片),应用方法和外层线路完全相同。
  如果想应用混合电气层,即既有走线又有电源地大铜面的方法,则必须使用ADD LAYER来生成的正片层来设计。
  内电层的分割
  如果在设计中有不只一组电源,那可以在电源层中使用内层分割来分配电源网络。这里要用到的命令是:PLACE-SPLIT PLANE,在出现的对话框中设定图层,并在CONNECT TO NET处指定此次分割要分配的网络,按照铺铜的方法放置分割区域。放置完成后,在此分割区域中的有相应网络的孔将会自动生成花孔焊盘,即完成了电源层的电气连接。可以重复操作此步骤直到所有电源分配完毕。当内电层需要分配的网络较多时,做内层分割比较麻烦,需要使用一些技巧来完成。此处还需要注意一个问题:PROTEL中有两种大铜皮的电气连接方式(不包括PLACE FILL),一种为
  POLYGON PLANE,即普通的覆铜,此命令只能应用于正片层,包括TOP/BOT/MIDLAYER,另一种为SPLIT PLANE,即内电层分割,此命令只能应用于负片层即INTERNAL PLANE。应注意区分这两个命令的使用范围。