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PCB層數估計的重要性
PCB層數估計的重要性
PCB層數估計使設計人員能夠衡量設計中所需的信號和電源層數。
隨著時間的推移，電路板布局隨著時鐘頻率上升、面積減小、層數增加、信號設備增加以及元件數量和密度增加等限制因素不斷增長。這些因素導致電路板開發成本增加。
當設計變得更密集時，設計人員發現很難估計所需的層數。在本文中，我們解釋了層估計在設計和布局中的重要性。在后面的階段，我們介紹了韜放的信號層估計器，它使設計人員的工作變得更容易。
為什么要事先知道信號層的數量？
6層堆疊，帶電源接地層和信號層
PCB層數估算是電路板制造和成本中的一個重要過程。由于更多的生產步驟、更多的材料和額外的生產時間，成本會隨著層數的增加而增加。將兩層板轉換為四層板會使總成本增加30-40%。
電路板中的每一層在確定其電氣行為方面都發揮著獨特的作用。信號層在組件之間傳輸電信號。信號和電源完整性將受到板層配置的影響。知道正確的計數以及如何放置它們可以創建一個高效的板。
層疊中的層數及其順序決定了電路板的構造和操作。
電路板中有哪些不同的層？
信號、電源和接地層
PCB層根據通過它們傳播的信號類型分為信號層和電源/接地層。介電層在任何兩個相鄰層之間提供所需的隔離?，F在讓我們了解這些層是什么。
信號層：由一層電介質材料上蝕刻的銅跡線組成。信號層上的銅跡線構成了您設計的電路（原理圖）。
電源/接地層： 它是連接電源/接地線的實心銅平面。
安排信號和地平面的技巧
在接地層旁邊放置一個信號層
將接地層和電源層耦合在一起
利用位于平面之間的埋層來路由高速信號
將跡線正交對齊以減少信號層之間的串擾
調整走線寬度和間距以滿足受控阻抗要求
影響PCB中層數估計的因素
了解層數后，設計人員可以選擇制造工藝以實現所需的良率。以下因素會影響任何電路板設計中的層數：
應用：在最終確定設計中的層數之前，確定目的是至關重要的一步。機器的類型、電子電路的復雜性和功率要求也很重要。一般來說，醫療技術和軍用電子等高科技應用的層數較高。
工作頻率：工作頻率決定了電路板的功能和能力。多層板被認為具有更高的速度和操作能力。找到應用程序的工作頻率至關重要。具有各種信號層的多層板通過降低信號線電感和寄生電容來確保高速完整性。在內層中，當信號作為帶狀線走線布線時，它們的頂部和底部都有接地層。這提供了更好的信號完整性并減少了串擾。
散熱：更多的銅層為熱量從源頭流出提供了更多的熱路徑，因此大板表面用于向環境散熱。與多層板相比，具有相同電路的雙層板會變得更熱。
引腳密度： 層數取決于密度和信號層。針密度定義了每平方英寸的針數。隨著引腳密度的增加，層數增加。
電路板厚度：電路板厚度隨著層數的增加而增加，以適應所用材料的最小厚度。縱橫比（板厚度與最小孔徑）也很重要。
設計復雜性：給定設計所需的總層數取決于設計的復雜性。設計復雜性和功率水平決定了層數。如前所述，添加更多層會增加生產成本，但可以包含更多軌道。具有先進功能的復雜電路板制造成本隨著層數的增加而增加。
層數估計是實現設計成功的關鍵步驟之一。如本節所示，有許多屬性會影響電路板的層數。這種計算有時可能既復雜又耗時。
如何使用韜放的信號層估計器
信號層估計器
信號層估計器有兩個部分：輸入和結果。您必須填寫所有輸入參數的值才能查看建議的信號和電源層數。
估計器的輸入參數
PCB寬度（英寸）
PCB長度（英寸）
組件管腳總數
布線通道寬度（密耳）
過孔焊盤直徑（密耳）
跡線/空間寬度（以密耳為單位）
提供必要的數據后，點擊結果選項卡中的計算以查看規定數量的信號層以及以下屬性。
PCB面積（以平方英寸為單位）
估計網數
凈密度（每平方英寸）
韜放的信號層估算器使用多種算法來計算完成電路板布局中每個互連所需的最小信號層數。
計算信號和功率層的算法
以下算法有助于估計電路板中信號和電源層的數量：
COOR的接線長度模型
Hannemann 的布線需求模型
幾何模型（Moreseo）
清楚地了解信號層數有助于確定總時間和 制造成本。Signal Layer Estimator計算信號和電源層的最佳數量。如果您對PCB層數估計有任何疑問，請在評論部分告訴我們。