PCB电路板设计常识：单层FPC/双面FPC/多层FPC有何区别，自学材料

PCB到底要怎么设计？

虽然电路板厂的工程师不参与设计电路板，而是由客户出原始设计资料再制成公司内部的PCB电路板制作资料，但通过多年的实践经验，工程师们对PCB电路板的设计早已有所积累，总结如下仅供参考：

1.如果设计的电路系统中包含FPGA器件，则在绘制原理图前必需使用Quartus II软件对管脚分配进行验证。（FPGA中某些特殊的管脚是不能用作普通IO的）。

2.4层电路板从上到下依次为：信号平面层、地、电源、信号平面层;6层电路板从上到下依次为：信号平面层、地、信号内电层、信号内电层、电源、信号平面层。6层以上板（优点是：防干扰辐射），优先选择内电层走线，走不开选择平面层，禁止从地或电源层走线（原因：会分割电源层，产生寄生效应）。

3.多电源系统的布线：如FPGA+DSP系统做6层电路板，一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。

3.3V一般是主电源，直接铺电源层，通过过孔很容易布通全局电源网络；

5V一般可能是电源输入，只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗（你问我该多粗——能多粗就多粗，越粗越好）；

1.2V和1.8V是内核电源（如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难），布局时尽量将1.2V与1.8V分开，并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域，使用铜皮的方式连接，如图：

总之，因为电源网络遍布整个PCB电路板，如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远，使用铺铜皮的方法是一种很好的选择！

4.邻层之间走线采用交叉方式：既可减少并行导线之间的电磁干扰（高中学的哦），又方便走线。

5.模拟数字要隔离，怎么个隔离法？布局时将用于模拟信号的器件与数字信号的器件分开，然后从AD芯片中间一刀切！

模拟信号铺模拟地，模拟地/模拟电源与数字电源通过电感/磁珠单点连接。

6.基于PCB设计软件的PCB电路板设计也可看做是一种软件开发过程，软件工程最注重“迭代开发”的思想，我觉得PCB设计中也可以引入该思想，减少PCB错误的概率。

（1） 原理图检查，尤其注意器件的电源和地（电源和地是系统的血脉，不能有丝毫疏忽）；

（2） PCB封装绘制（确认原理图中的管脚是否有误）；

（3） PCB封装尺寸逐一确认后，添加验证标签，添加到本次设计封装库；

（4） 导入网表，边布局边调整原理图中信号顺序（布局后不能再使用OrCAD的元件自动编号功能）；

（5） 手工布线（边布边检查电源地网络，前面说过：电源网络使用铺铜方式，所以少用走线）；

总之，PCB设计中的指导思想就是边绘制封装布局布线边反馈修正原理图（从信号连接的正确性、信号走线的方便性考虑）。

7.晶振离芯片尽量近，且晶振下尽量不走线，铺地网络铜皮。多处使用的时钟使用树形时钟树方式布线。

8.连接器上信号的排布对布线的难易程度影响较大，因此要边布线边调整原理图上的信号（但千万不能重新对元器件编号）。

9.多板接插件的设计：

（1） 使用排线连接：上下接口一致；

（2） 直插座：上下接口镜像对称，如下图：

10.模块连接信号的设计：

（1） 若2个模块放置在PCB同一面，则管教序号大接小小接大（镜像连接信号）；

（2） 若2个模块放在PCB不同面，则管教序号小接小大接大。

这样做能放置信号像上面的右图一样交叉。当然，上面的方法不是定则，我总是说，凡事随需而变（这个只能自己领悟），只不过在很多情况下按这种方式设计很管用罢了。

11.电源地回路的设计：

上图的电源地回路面积大，容易受电磁干扰。

上图通过改进——电源与地线靠近走线，减小了回路面积，降低了电磁干扰（679/12.8，约54倍）。因此，电源与地尽量应该靠近走线！而信号线之间则应该尽量避免并行走线，降低信号之间的互感效应。

电子产品都要使用PCB，PCB的市场走向几乎是电子行业的风向标。随着手机、笔记本电脑和PDA等高端、小型化电子产品的发展，对柔性PCB（FPC）的需求越来越大，PCB厂商正加快开发厚度更薄、更轻和密度更高的FPC，小编来跟大家简介FPC的种类。

具有一层化学蚀刻出的导电图形，在柔性绝缘基材面上的导电图形层为压延铜箔。绝缘基材可以是聚酰亚胺，聚对苯二甲酸乙二醇酯，芳酰胺纤维酯和聚氯乙烯。单层FPC又可以分成以下四个小类：

1.无覆盖层单面连接

导线图形在绝缘基材上，导线表面无覆盖层，其互连是用锡焊、熔焊或压焊来实现，常用在早期的电话机中。

2.有覆盖层单面连接

和前类相比，只是在导线表面多了一层覆盖层。覆盖时需把焊盘露出来，简单的可在端部区域不覆盖。是单面软性PCB中应用最多、最广泛的一种，使用在汽车仪表、电子仪器中。

3.无覆盖层双面连接

连接盘接口在导线的正面和背面均可连接，在焊盘处的绝缘基材上开一个通路孔，这个通路孔可在绝缘基材的所需位置上先冲制、蚀刻或其它机械方法制成。

4.有覆盖层双面连接

前类不同处，表面有一层覆盖层，覆盖层有通路孔，允许其两面都能端接，且仍保持覆盖层，由两层绝缘材料和一层金属导体制成。

双面FPC在绝缘基膜的两面各有一层蚀刻制成的导电图形，增加了单位面积的布线密度。金属化孔将绝缘材料两面的图形连接形成导电通路，以满足挠曲性的设计和使用功能。而覆盖膜可以保护单、双面导线并指示元件安放的位置。按照需求，金属化孔和覆盖层可有可无，这一类FPC应用较少。

多层FPC是将3层或更多层的单面或双面柔性电路层压在一起，通过钻孑L、电镀形成金属化孔，在不同层间形成导电通路。这样，不需采用复杂的焊接工艺。多层电路在更高可靠性，更好的热传导性和更方便的装配性能方面具有巨大的功能差异。

其优点是基材薄膜重量轻并有优良的电气特性，如低的介电常数。用聚酰亚胺薄膜为基材制成的多层软性PCB板，比刚性环氧玻璃布多层PCB板的重量约轻1/3，但它失去了单面、双面软性PCB优良的可挠性，大多数此类产品是不要求可挠性的。多层FPC可进一步分成如下类型：

1.可挠性绝缘基材成品

这一类是在可挠性绝缘基材上制造成的，其成品规定为可以挠曲。这种结构通常是把许多单面或双面微带可挠性PCB的两面端粘结在一起，但其中心部分并末粘结在一起，从而具有高度可挠性。为了具有高度的可挠性，导线层上可用一层薄的、适合的涂层，如聚酰亚胺，代替一层较厚的层压覆盖层。

2.软性绝缘基材成品

这一类是在软性绝缘基材上制造成的，其成品末规定可以挠曲。这类多层FPC是用软性绝缘材料，如聚酰亚胺薄膜，层压制成多层板，在层压后失去了固有的可挠性。