4層以上的PCB設(shè)計(jì)如何疊層

現(xiàn)在高速復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)中常用到4層以上的PCB設(shè)計(jì)，如何選取合適的疊層呢？本文就常用的PCB疊層進(jìn)行分析。

1. 層疊方案一：TOP、GND2、PWR3、BOTTOM

此方案為業(yè)界現(xiàn)在主流4層選用方案。在主器件面（TOP）下有一個(gè)完善的地平面，為最優(yōu)布線層。在層厚設(shè)置時(shí)，地平面層和電源平面層之間的芯板厚度不宜過厚，以降低電源、地平面的分布阻抗，保證平面電容濾波效果。

2. 層疊方案二：TOP、PWR2、GND3、BOTTOM

如果主元件面設(shè)計(jì)在BOTTOM層或關(guān)鍵信號線在BOTTOM層的話，則第三層需排在一個(gè)完整地平面。在層厚設(shè)置時(shí)，地平面層和電源平面層之間的芯板厚度同樣不宜過厚。

3. 層疊方案三：GND1、S2、S3、GND4/PWR4

這種方案通常應(yīng)用在接口濾波板、背板設(shè)計(jì)上。由于整板無電源平面，因此GND和PGND各安排在第一層和第四層。表層（TOP層）只允許走少量短線，同樣我們在S02、S03布線層進(jìn)行鋪銅，以保證表層走線的參考平面及控制層疊對稱。

六層板疊層設(shè)計(jì)方案

1. 層疊方案一：TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、BOTTOM此方案為業(yè)界現(xiàn)在主流6層選用方案，有3個(gè)布線層和3個(gè)參考平面。第4層和第5層之間的芯板厚度不宜過厚，以便獲得較低的傳輸線阻抗。低阻抗特性可以改善電源的退耦效果。

第3層是最優(yōu)的布線層，時(shí)鐘線等高風(fēng)險(xiǎn)線必須布在這一層，可以保證信號完整性和對EMI能量進(jìn)行抵制。底層是次好的布線層。頂層是可布線層。

2. 層疊方案二：TOP、GND2、S3、S4、PWR5、BOTTOM當(dāng)電路板上的走線過多，3個(gè)布線層安排不下的情況下，可以采用這種疊層方案。這種方案有4個(gè)布線層和兩個(gè)參考平面，但電源平面和地平面之間夾有兩個(gè)信號層，電源平面與接地層之間不存在任何電源退耦作用。

由于第3層靠近地平面，因此它是最好的布線層，應(yīng)安排時(shí)鐘等高風(fēng)險(xiǎn)線。第1層、第4層、第6層是可布線層。

3. 層疊方案三：TOP、S2、GND3、PWR4、S5、BOTTOM此方案也有4個(gè)布線層和兩個(gè)參考平面。這種結(jié)構(gòu)的電源平面/地平面采用小間距的結(jié)構(gòu)，可以提供較低的電源阻抗和較好的電源退耦作用。

頂層和底層是較差的布線層?？拷拥仄矫娴牡?層是最好的布線層，可以用來布時(shí)鐘等高風(fēng)險(xiǎn)的信號線。在確保RF同流路徑的條件下，也可以用第5層作為其他的高風(fēng)險(xiǎn)信號線的布線層。第1層和第2層、第5層和第6層應(yīng)采用交叉布線。

八層板疊層設(shè)計(jì)方案

1. 層疊方案一：TOP、GND2、S3、GND4、PWR5、S6、GND7、BOTTOM此方案為業(yè)界現(xiàn)行八層PCB的主選層設(shè)置方案，有4個(gè)布線層和4個(gè)參考平面。這種層疊結(jié)構(gòu)的信號完整性和EMC特性都是最好的，可以獲得最佳的電源退耦效果。

其頂層和底層是EMI可布線層。第3層和第6層相鄰層都是參考平面，是最好的布線層。第3層兩個(gè)相鄰層都是地平面，因此是最優(yōu)走線層。第4和第5層之間的芯板厚度不宜過厚，以便獲得較低的傳輸線阻抗，這樣可以改善電源的退耦效果。

2. 層疊方案二：TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、S6、PWR7、BOTTOM與方案一相比，此方案適用于電源種類較多，一個(gè)電源平面處理不了的情況。第3層為最優(yōu)布線層。主電源應(yīng)安排在第4層，可以與主地相鄰。

第7層的電源平面為分割電源，為了改善電源的退耦效果，在底層應(yīng)采用鋪地銅的方式。為了PCB的平衡和減小翹曲度，頂層也需要鋪地銅。

3. 層疊方案三：TOP、S2、GND3、S4、S5、PWR6、S7、BOTTOM本方案有6個(gè)布線層和兩個(gè)參考平面。這種疊層結(jié)構(gòu)的電源退耦特性很差，EMI的抑制效果也很差。其頂層和底層是EMI特性很差的布線層。緊靠接地平面的第2層和第4層是時(shí)鐘線的最好布線層，應(yīng)采用交叉布線。

緊靠電源平面的第5層和第7層是可接受的布線層。此方案通常用于貼片器件較少的8層背板設(shè)計(jì)，由于表層只有插座，因此表層可以大面積鋪地銅。

責(zé)任編輯：ct