第10章Protel 99SE 多層電路板設(shè)計(jì).ppt

1、第10章 多層電路板設(shè)計(jì),目 錄,10.1 多層電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 10.2 瀏覽內(nèi)電層 10.3 設(shè)置內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則 10.4 添加內(nèi)電層 10.5 分割內(nèi)電層 10.6 鞏固練習(xí) 小結(jié),當(dāng)電路板的布線(xiàn)比較復(fù)雜或者是對(duì)電磁干擾要求較高時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮采用多層板來(lái)設(shè)計(jì)電路板。 本章將簡(jiǎn)要介紹多層電路板的設(shè)計(jì)。,10.1 多層電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),多層板：指的是4層或4層以上的電路板，它是在雙面板基礎(chǔ)上，增加了內(nèi)部電源層、內(nèi)部接地層以及若干中間信號(hào)層構(gòu)成的電路板。 電路板的工作層面越多，則可布線(xiàn)的區(qū)域就越多，使得布線(xiàn)變得更加容易。但是，多層板的制作工藝復(fù)雜，制作費(fèi)用也較高。,1概念辨析,內(nèi)電層：內(nèi)部

2、電源層簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)電層，屬于多層板內(nèi)部的工作層面，是特殊的實(shí)心覆銅層。 設(shè)計(jì)者定義的每一個(gè)內(nèi)電層可以為電源網(wǎng)絡(luò)，也可以為地線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。 一個(gè)內(nèi)電層上可以安排一個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)，也可以利用分割電源層的方法使多個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)共享同一個(gè)電源層。 在Protel 99SE中，系統(tǒng)總共提供了16個(gè)內(nèi)電層。,反轉(zhuǎn)顯示：指的是在內(nèi)電層上有導(dǎo)線(xiàn)的區(qū)域，在實(shí)際生產(chǎn)出來(lái)的電路板中是刻蝕掉的，沒(méi)有銅箔；而在電路板設(shè)計(jì)中沒(méi)有導(dǎo)線(xiàn)的區(qū)域，在實(shí)際的電路板上卻是銅箔。這與前面頂層信號(hào)層和底層信號(hào)層上放置導(dǎo)線(xiàn)的結(jié)果正好相反，因此叫做反轉(zhuǎn)顯示。,2多層電路板的特點(diǎn),多層電路板與雙面板最大的不同就是增加了內(nèi)部電源層（保持內(nèi)電層）和接地層，電源和地線(xiàn)

3、網(wǎng)絡(luò)主要在電源層上布線(xiàn)。 但是，電路板布線(xiàn)主要還是以頂層和底層為主，以中間布線(xiàn)層為輔。 因此，多層板的設(shè)計(jì)與雙面板的設(shè)計(jì)方法基本相同，其關(guān)鍵在于如何優(yōu)化內(nèi)電層的布線(xiàn)，使電路板的布線(xiàn)更合理，電磁兼容性更好。,3內(nèi)電層連接方式,電源和接地網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)電層連接的方式主要有以下兩種。 【Relief Connect】：輻射連接。 電源或接地網(wǎng)絡(luò)與具有相同網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)的內(nèi)電層連接時(shí)，采用輻射的方式連接，連接導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)目有“2”和“4”兩種，如圖10-1所示。 【Direct Connect】：直接連接。 電源或接地網(wǎng)絡(luò)與具有相同網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)的內(nèi)電層直接連接。,4多層電路板設(shè)計(jì)流程,多層板的設(shè)計(jì)與雙面板的設(shè)計(jì)方法基本相

4、同，其關(guān)鍵是需要添加和分割內(nèi)電層，因此多層電路板設(shè)計(jì)的基本步驟除了遵循雙面板設(shè)計(jì)的步驟外，還需要對(duì)內(nèi)電層進(jìn)行操作。 圖10-2所示為內(nèi)電層的設(shè)計(jì)流程。,圖10-1 兩種輻射連接的方式,圖10-2 內(nèi)電層設(shè)計(jì)流程,10.2 瀏覽內(nèi)電層,與內(nèi)電層具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的焊盤(pán)或過(guò)孔究竟是怎樣與內(nèi)電層相連的呢？ 本節(jié)將以系統(tǒng)安裝目錄“Design Explorer 99 SEExamples LCD Controller.Ddb”中的“LCD Controller.pcb”電路板為例介紹瀏覽內(nèi)電層的方法。 打開(kāi)后的電路板如圖10-3所示。,圖10-3 示例電路板設(shè)計(jì)的局部,圖10-4 瀏覽內(nèi)電層,圖10-5

5、 焊盤(pán)與內(nèi)電層的4種連接方式,（a）四條導(dǎo)線(xiàn)的輻射連接方式,（b）沒(méi)有連接,（c）兩條導(dǎo)線(xiàn)的輻射連接方式,（d）直接連接的方式,導(dǎo)線(xiàn),絕緣槽,焊盤(pán),10.3 設(shè)置內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則,內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則主要包括內(nèi)電層安全間距限制設(shè)計(jì)規(guī)則和內(nèi)電層連接方式設(shè)計(jì)規(guī)則。 執(zhí)行菜單命令【Design】/【Rules】，打開(kāi)電路板設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置對(duì)話(huà)框，然后打開(kāi)選項(xiàng)卡即可對(duì)內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行設(shè)置。 內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則的設(shè)置方法與電路板布線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則的設(shè)置基本相同，本節(jié)只簡(jiǎn)單介紹一下設(shè)計(jì)規(guī)則功能和各選項(xiàng)的意義。,1【Power Plane Clearance】?jī)?nèi)電層安全間距限制設(shè)計(jì)規(guī)則 2【Power Plane Connec

6、t Style】?jī)?nèi)電層連接方式設(shè)計(jì)規(guī)則,圖10-6 內(nèi)電層安全間距限制設(shè)計(jì) 規(guī)則設(shè)置對(duì)話(huà)框,圖10-7 內(nèi)電層連接方式設(shè)計(jì)規(guī)則 設(shè)置對(duì)話(huà)框,圖10-8 兩種輻射方式連接,（a）2條導(dǎo)線(xiàn),（b）4條導(dǎo)線(xiàn),10.4 添加內(nèi)電層,通過(guò)常規(guī)方法創(chuàng)建的PCB文件通常不具有內(nèi)電層，設(shè)計(jì)者可以通過(guò)手動(dòng)的方法為電路板添加內(nèi)電層。 下面介紹添加內(nèi)電層的操作。,圖10-9 圖層堆棧管理器對(duì)話(huà)框,圖10-10 添加內(nèi)電層后的圖層堆棧管理器,圖10-11 編輯內(nèi)電層屬性對(duì)話(huà)框,10.5 分割內(nèi)電層,如果電路板設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要多個(gè)網(wǎng)絡(luò)（一般為電源和接地網(wǎng)絡(luò)）共享一個(gè)內(nèi)電層時(shí)，就需要對(duì)內(nèi)電層進(jìn)行分割。 為了盡量簡(jiǎn)化內(nèi)電

7、層的分割，設(shè)計(jì)者必須對(duì)具有電源網(wǎng)絡(luò)的焊盤(pán)和過(guò)孔進(jìn)行重新布局，盡量將具有同一個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)的焊盤(pán)和過(guò)孔放置到一個(gè)相對(duì)集中的區(qū)域，使內(nèi)電層被分割的數(shù)目盡量少，而面積盡量大。,本節(jié)仍然以“LCD Controller.pcb”電路板為例介紹分割內(nèi)電層的方法。 為了方便介紹，僅為電路板上的網(wǎng)絡(luò)NetJ5_1分割出一片區(qū)域，并將該網(wǎng)絡(luò)連接放到分割出來(lái)的內(nèi)電層上。 示例電路局部如圖10-12所示。,圖10-12 分割內(nèi)電層示例文件,圖10-13 拆除NetJ5_1網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)的結(jié)果,NetJ5_1,圖10-14 顯示內(nèi)電層的結(jié)果,圖10-15 分割內(nèi)電層參數(shù) 設(shè)置對(duì)話(huà)框,圖10-16 分割內(nèi)電層 的結(jié)果,10.6

8、 鞏 固 練 習(xí),本節(jié)將以前面設(shè)計(jì)完成的“指示燈顯示電路.PCB”為例，鞏固多層電路板的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)完成的PCB電路板如圖10-17所示。,圖10-17 多層電路板設(shè)計(jì)實(shí)例,圖10-18 拆除電源網(wǎng)絡(luò)“VCC”和地線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)“GND”的結(jié)果,圖10-19 添加內(nèi)電層的結(jié)果,圖10-20 設(shè)計(jì)好的多層電路板,小 結(jié),本章主要介紹多層電路板的設(shè)計(jì)。 （1）多層電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)：介紹了多層電路板設(shè)計(jì)中幾個(gè)常用的概念、多層電路板的特點(diǎn)、內(nèi)電層連接方式及多層電路板設(shè)計(jì)流程。 （2）瀏覽內(nèi)電層：介紹了瀏覽內(nèi)電層的方法。 （3）設(shè)置內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則：內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則主要包括內(nèi)電層安全間距限制設(shè)計(jì)規(guī)則和內(nèi)電層連接方式