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常规的PCB应该有多少层

  单面PCB主要用在非常简单的消费电子产品上的,毕竟工艺简单,现在还用原始电路板材料便宜(FR-1或FR-2)和薄铜包层。单面板设计通常包含许多跳线来模拟双面板上的电路布线。一般用在低频电路比较多。因为这种类型的设计很容易受到辐射噪声的影响。所以设计这种类型的电路板会比较麻烦,如果不是很注意的话,会出现很多问题的。虽然在复杂的设计中也有成功的案例,但都是需要经过深思熟虑以及不断验证才有实现的可能。举一个一个例子,比如一个电视机,它将所有模拟电路放在机箱底部的单面板上,并使用金属化CRT将电路板屏蔽在靠近电池组顶部的单独数字调谐板上。如果需要大批量、低成本的生产PCB,那就需要自行发挥了。

  相对于单面板来说,复杂一点的就是双面板。有一些双面板还是用FR-2材料,但目前更常用的是FR-4材料来生产。FR-4材料强度的增加更好地支持了过孔。因为有两层箔,所以双面板更容易布线,并且可以通过在不同层上交叉走线来规划信号。但是,模拟电路不建议使用交叉走线。在可能的情况下,底层尽可能保持完整当做地平面,所有其他信号应在顶层布线。底层做地平面有几个好处:

  1、接地通常是电路中最常见的连接。可以把整板所有的GND网络放在底层来连接。

  双面板尽管有其优点,但并不是最好的构造方法,特别是对于敏感或高速电路设计来说。所以对于高速设计我们通常会使用多层板来进行设计,最常见的板厚为1.6毫米,材料为FR-4,还会有独立的GND或者POWER层等等。多层板本身需要注意的PCB设计事项就很多,下面我们要理清楚使用多层板设计的一些明显原因:

  1、拥有独立的电源和接地连接布线层。如果电源也在一个平面上,则其他的相同的电源网络只需添加过孔就可以连接在一起了。

  2、其他层可用于信号布线,这样可以为布线提供更多走线、电源和接地层之间将存在分布电容,从而降低高频噪声。

  1、更好的EMI/RFI抑制。由于图像平面效应,自Marconi时代以来就已为人所知。当导体靠行导电表面放置时,大部分高频电流将直接返回导体下方,沿相反方向流动。平面内导体的镜像形成传输线。由于在传输线中电流相等且相反,因此它相对不受辐射噪声的影响。而是非常有效地耦合信号。图像平面效果与地面和电源平面同样有效,但它们必须是连续的。任何间隙或不连续性都会导致有益效果迅速消失。

  2、减少小批量生产的总体项目成本。虽然多层板的制造成本较高,但FCC或其他机构的EMI/RFI要求可能需要对设计进行昂贵的测试。如果存在问题,可能需要推倒来重新进行PCB设计,从而进行额外的测试。与2层板PCB相比,多层板PCB的EMI/RFI性能可提高20dB。如果产量很小,那么首先设计更好的的PCB是有意义的。

  4、生产工艺要求相对来说比较高,比起2层板设计,就不是那么一丁点的难度了。

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