随着高速电路的不断发展,PCB的设计要求越来越高了,复杂程度也随之增加了。为了减小电气因素的影响,就需要考虑使用多层板的方式设计,使信号层和电源层进行分离。


一、PCB层数选择

在进行PCB设计的时候,会纠结用几层板,也就是采用什么结构,一般情况下是根据电路的布线密度特殊信号线电路板尺寸成本和稳定性等来确定用几层板,比如6层、8层或者其它更多层。


二、PCB层数越多越好吗?

不一定,PCB并不是层数越多越好,也不是越少越好。层数越多可能干扰越小,越有利于布线,但是随着层数的增加,对于制造的成本和难度也会增加;层数越少可能做不出来或者做出来并不稳定等,所以需要综合情况来衡量确定。

在确定了层数之后,就需要确定采用什么叠层的方式,也就是确定内电层的位置,怎么来分布不同的信号。PCB的叠层结构是影响EMC性能的一个重要因素,选择一个好的叠层结构可以很好的减小EMI及串扰等的影响。


三、PCB叠层分析

对于PCB的叠层,一般有几个原则:


  • 元件面和焊接面是一个完整的地平面(屏蔽)
  • 所有信号层尽量的要与地平面相邻,不跨分割区
  • 相邻的面尽量不要有平行布线。
1、常见的4层板叠层结构
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常见的4层板叠层结构

1)关键信号优先布在TOP层,在元器件面下有一个地平面,但是POWER和GND面由于元件、焊盘等影响,参考面不完整,信号阻抗不连续。
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常见的4层板叠层结构

2)适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号在底层布线的情况。
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常见的4层板叠层结构

3)适用于主要器件在TOP布局或关键信号在顶层布线的情况。
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常见的4层板叠层结构

2、常见的6层板叠层结构
1)有较多的信号层,有利于元器件之间的布线工作;由于POWER和GND分隔较远,没有紧密耦合,信号层直接相邻,容易发生串扰,在布线的时候需要错开布线。
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常见的6层板叠层结构

2)POWER和GND耦合紧密,但平面参考太远且信号隔离不好,容易产生串扰
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常见的6层板叠层结构

3)POWER和GND层紧密耦合,且信号层都与内电层直接相邻,与其他信号层均有有效的隔离,不易发生串扰。
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常见的6层板叠层结构

4)POWER和GND紧密耦合。每个信号层都与内电层直接相邻,与其他信号层均有有效的隔离,不易发生串扰。

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