PADS 9.0高速电路PCB设计与应用
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1.2.1 PCB的主要类型

印制电路板根据制作材料不同可分为刚性印制电路板、挠性(软性)印制电路板、刚挠结合印制电路板和特殊电路板。特殊电路板包括金属核心电路板、陶瓷厚膜电路板、玻璃基板、陶瓷基底电路板、铸膜式电路板、非连续式电路板、埋入组件式电路板、光电式电路板、基板式多芯片模块、陶瓷式多芯片模块、集成电路用混成板、埋入组件式模块板、光电模块板、阻抗控制板、防电磁辐射板、铜膏涂布板、增强散热电路板、芯片直装电路板、软式芯片直装板、大型电路板等。由电晶体迈入集成电路时代, 随着计算机的应用逐渐普遍,电子产品的高功能化要求PCB布线容量大、传输特性佳, 因而产生了多层板。根据PCB布线层数可把PCB分为单面板、双面板、多层板。

1. 单面板(Single-Sided Boards)

在最基本的PCB上, 零件集中在其中一面, 导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面, 所以这种PCB称为单面板(Single-Sided Board)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面, 布线间不能交叉而必须绕行独自的路径), 所以只有早期的电路使用这类的电路板。

2. 双面板(Double-Sided Boards)

这种电路板的两面都有布线。要用两面的导线, 必须在两面间有适当的电路连接。这种电路间的“桥梁”叫做过孔(或导孔, Via)。过孔是在PCB上充满或涂上金属的小洞, 它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了1倍, 而且布线可以互相交错(可以绕到另一面), 所以它适合用在比单面板更复杂的电路上。

3. 多层板(Multi-Layer Boards)

为了增加可以布线的面积, 多层板用了更多的单面或双面的布线板。多层板使用数片双面板, 并在每层板间放进一层绝缘层后粘牢(压合)。电路板的层数代表了有几层独立的布线层, 通常层数都是偶数, 并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4~8层的结构,不过在技术上可以做到近100层的PCB。大型的超级计算机大多使用多层的主机板, 不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替, 因此超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密结合, 所以一般不太容易看出实际数目, 不过如果仔细观察主机板, 也许可以看出来。

过孔(Via)如果应用在双面板上, 那么一定都是打穿整个电路板。不过在多层板当中, 如果只想连接其中一些线路, 那么过孔可能会浪费一些其他层的线路空间。埋孔(Bur-ied Vias)和盲孔(Blind Vias)技术可以避免这个问题, 因为它们只穿透其中几层。盲孔是将几层内部PCB与表面PCB连接, 不必穿透整个电路板;埋孔则只连接内部的PCB, 所以光从表面是看不出来的。

在多层板PCB中, 整层都直接连接到地线与电源上, 所以将各层分类为信号层(Sig-nal)、电源层(Power)或地线层(Ground)。如果PCB上的零件需要不同的电源供应, 那么通常这类PCB会有两层以上的电源与地线层。

近年来, 随着VLSI、电子零件的小型化、高集成化的进展, 多层板大多向搭配高功能电路的方向前进。电子产品对高密度线路、高布线容量的PCB提出了更高的要求, 并对PCB电气特性(如Crosstalk、阻抗特性的整合)的要求更趋严格。目前多脚零件、表面组装元器件(SMD)的盛行, 使电路板线路的形状更复杂、导体线路及孔径更细小, 因而向小型、轻量化需求的高密度布线、小孔走势的多层板(10~15层)的开发蔚为风气。