1. Определение формы, размера и количества слоев платы. Любая многослойная печатная плата имеет проблему сборки с другими структурными частями. Поэтому форма и размер многослойной печатной платы должны основываться на структуре всего изделия. Однако с точки зрения технологии производства она должна быть максимально простой, как правило, прямоугольной по соотношению длины и ширины, чтобы облегчить сборку, повысить эффективность производства и снизить трудозатраты.
Количество слоев должно определяться в соответствии с требованиями производительности схемы, размером платы и плотностью схемы. Для многослойных печатных плат наиболее широко используются платы 4L и 6L. Возьмем в качестве примера платы 4L, то есть два проводящих слоя (поверхность компонента и поверхность пайки), один слой питания и один слой заземления.
Слои многослойной печатной платы должны быть симметричными, и лучше всего иметь равномерные слои меди, т. е. четыре, шесть, восемь слоев и т. д. Из-за асимметричного ламинирования поверхность платы склонна к короблению, особенно это касается многослойных печатных плат поверхностного монтажа, на что следует обратить особое внимание.
2. Расположение и ориентация компонентов Расположение и направление размещения компонентов следует сначала рассмотреть с точки зрения принципа схемы, чтобы удовлетворить тенденции схемы. Рациональность размещения напрямую повлияет на производительность многослойной печатной платы, особенно высокочастотной аналоговой схемы, которая, очевидно, требует более строгого расположения и размещения устройств.
Разумное размещение компонентов, в некотором смысле, указывает на успешность конструкции многослойной печатной платы. Поэтому при разработке макета многослойной печатной платы и принятии решения об общей компоновке следует провести детальный анализ принципа схемы, сначала определить расположение специальных компонентов (таких как крупномасштабная ИС, мощный транзистор, источник сигнала и т. д.), а затем расположить остальные компоненты так, чтобы избежать возможных факторов помех.
С другой стороны, мы должны учитывать общую структуру многослойной печатной платы, чтобы избежать неравномерного расположения и беспорядка компонентов. Это не только влияет на красоту многослойной печатной платы, но и приносит массу неудобств при сборке и обслуживании.
3. Требования к разводке проводов и площади прокладки проводов В целом, разводка многослойной печатной платы выполняется в соответствии с функциями схемы. При разводке на внешнем слое требуется иметь больше проводов на поверхности сварки и меньше проводов на поверхности компонентов, что способствует обслуживанию и устранению неисправностей многослойной печатной платы.
Тонкие, плотные провода и сигнальные линии, восприимчивые к помехам, обычно располагаются во внутреннем слое. Большая площадь медной фольги должна быть равномерно распределена на внутреннем и внешнем слоях, что поможет уменьшить коробление платы и получить более равномерное покрытие на поверхности при гальванопокрытии.
Для предотвращения короткого замыкания между слоями, вызванного обработкой формы и печатными проводами, а также механической обработкой, расстояние между токопроводящими рисунками внутренних и внешних областей проводки и краем платы должно быть более 50 мил.
4. Требования к направлению и ширине проводов Проводка многослойной печатной платы должна разделять слой питания, слой заземления и сигнальный слой, чтобы уменьшить помехи между питанием, землей и сигналом.
Линии двух соседних многослойных плат должны быть перпендикулярны друг другу или наклонены или изогнуты как можно дальше, а не параллельны, чтобы уменьшить межслойное взаимодействие и помехи подложки. И провода должны быть как можно короче, особенно для небольших сигнальных цепей. Чем короче провода, тем меньше сопротивление и меньше помехи.
Сигнальные линии на одном этаже должны избегать острых углов при изменении направления. Ширина провода должна определяться в соответствии с требованиями тока и сопротивления цепи. Линия ввода питания должна быть больше, а сигнальная линия должна быть относительно меньше.
Для обычных цифровых плат ширина линии входного питания может составлять 50 ~ 80 мил, а ширина линии сигнала может составлять 6 ~ 10 мил.
При электромонтаже следует также учитывать, что ширина линий должна быть максимально постоянной, чтобы избежать резкого утолщения и утончения проводов, что способствует согласованию импеданса.
5. Требования к размеру отверстия для сверления и площадке Размер отверстия для компонентов на многослойной печатной плате связан с размером выводов выбранных компонентов. Если отверстие для сверления слишком мало, это повлияет на установку и пайку устройства; Отверстие для сверления слишком большое, и точка сварки не будет достаточно полной во время сварки. В общем, метод расчета диаметра отверстия для компонента и размера контактной площадки следующий:
※Диаметр отверстия компонента = диаметр штифта компонента (или диагональной линии)+(10 ~ 30 мил)
※Диаметр контактной площадки элемента ≥ диаметру отверстия элемента +18 мил
Что касается диаметра переходного отверстия, то он в основном определяется толщиной готовой платы. Для многослойных плат высокой плотности его, как правило, следует контролировать в диапазоне толщина платы: диаметр отверстия ≤ 5: 1.
Метод расчета VIAPAD следующий: диаметр контактной площадки ≥ диаметр контактной площадки +12 мил.

6. Требования к внутреннему плоскостному слою, разделительному слою основания Для многослойной печатной платы есть по крайней мере один слой питания и один слой заземления. Поскольку все напряжения на многослойной печатной плате подключены к одному и тому же слою питания, слой питания должен быть разделен и изолирован. Как правило, размер линии раздела должен быть 20 ~ 80 мил. Чем выше напряжение, тем толще линия раздела.
Для повышения надежности и уменьшения виртуального сваривания, вызванного поглощением тепла металлом большой площади в процессе сварки.
Отверстие изолирующей прокладки ≥ отверстие сверления +20мил
7. Требования к безопасному расстоянию Установка безопасного расстояния должна соответствовать требованиям электробезопасности. В общем, минимальный интервал внешнего проводника не должен быть меньше 4 мил, а минимальный интервал внутреннего проводника не должен быть меньше 4 мил. При условии, что проводка может быть организована, интервал должен быть как можно больше, чтобы улучшить скорость готовой продукции и уменьшить скрытые проблемы, связанные с отказом готовой платы.
8. Улучшить помехозащищенность всей платы. При проектировании многослойной печатной платы необходимо также обращать внимание на помехоустойчивость всей платы. Общие методы:
Добавьте фильтрующий конденсатор рядом с источником питания и заземлением каждой микросхемы, емкость обычно составляет 473 или 104.
Для чувствительных сигналов на многослойных печатных платах следует отдельно добавлять сопутствующие экранирующие провода, а количество проводов вблизи источников сигнала должно быть минимальным.
Выберите разумную точку заземления.