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      PCB設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇合適的疊層方案

      凡億PCB ? 來源：未知 ? 2022-11-19 07:40 ? 次閱讀

      大家在畫多層PCB的時(shí)候都要進(jìn)行層疊的設(shè)置，其中層數(shù)越多的板子層疊方案也越多，很多人對多層PCB的層疊不夠了解，通常一個(gè)好的疊層方案可以降低板子產(chǎn)生的干擾，我們的層疊結(jié)構(gòu)是影響PCB板EMC性能的重要因素，下面我們以四層板和六層板為例介紹一下他們的層疊方案，讓我們從中選出最優(yōu)的層疊結(jié)構(gòu)。


      其中四層板的層疊結(jié)構(gòu)有如下三種：
      ?


      第一種：



      第二種：



      第三種：



      我們首先分析一下第一種和第二種疊層，這兩個(gè)疊層的區(qū)別時(shí)第二層和第三層相反，這兩個(gè)也是四層板用的比較多的疊層方案，這兩種疊層方案都是可行的，只是需要根據(jù)我們板子的實(shí)際情況進(jìn)行選取，通常在四層板設(shè)計(jì)的時(shí)候我們主要看器件主要是放置在頂層還是底層，我們的GND層主要是靠近器件層放置，這樣可以為器件提供完整的地平面從而也能屏蔽干擾等，我們的走線也盡量走在靠近底層的布線層當(dāng)中，這樣可以保證信號的穩(wěn)定性，也可以避免跨分割的情況產(chǎn)生，這就是這兩種疊層方案的區(qū)別。
      接下來我們看一下第三種層疊方案，這個(gè)層疊方案是把層和電源分布在第一層和第四層，如果是兩層板的話我們是需要在頂?shù)讓犹幚淼粑覀兊男盘柧€和地以及電源的，但是我們這是四層板，如果這樣疊層就沒有四層板的優(yōu)勢了，而且信號質(zhì)量也不太好，二三層是走線層，首先我們要知道的是我們的器件需要放置在頂?shù)讓拥模绻秧數(shù)讓臃峙錇榈睾碗娫吹脑捨覀兙筒荒鼙ＷC地平面的完整性了，電源也是如此，這樣第二層第三層的走線很有可能沒有完整的參考平面，此層疊方案的干擾屏蔽性也是較差的，通常我們畫完板子之后都是需要在頂?shù)讓愉伾险娴牡劂~皮，這個(gè)層疊方案把第一層作為地層實(shí)在是有點(diǎn)多余，所以這個(gè)層疊對于正常的四層板PCB設(shè)計(jì)來說都不會(huì)選取的。
      上面就是四層板的常見疊層方案，我們可以根據(jù)板子的實(shí)際情況對第一種和第二層疊層做一個(gè)選取，下面我們介紹一下常見六層板的疊層.


      第一種：



      第二種：



      第三種：



      第一種層疊方案內(nèi)部有兩個(gè)布線層可以降低我們的布線難度，但是用于第三層和第四層是相鄰布線層，這樣容易產(chǎn)生串?dāng)_，所以我們在采用這一種層疊方案的時(shí)候要特別注意相鄰層要采用垂直布線，避免平行走線。（如下圖所示）。




      第二種層疊方案，第三層為信號層，其相鄰層都是GND，可以和其他層做有效的隔離，也不容易產(chǎn)生串?dāng)_，但是只有一個(gè)內(nèi)布線層的情況對于我們布線的難度可能會(huì)有所增加，所以在布線時(shí)需要規(guī)劃好我們的布線通道和路徑，確保能處理完全部信號線，然后由于前三層只有一個(gè)內(nèi)電層，后三層有兩個(gè)內(nèi)電層，這樣我們的內(nèi)電層不對稱，就會(huì)產(chǎn)生翹曲的風(fēng)險(xiǎn)。
      第三種層疊方案和第二層層疊方案相比只是第四層和第五層互換了一下，這個(gè)疊層也能為我們的信號做有效的隔離，但是此層疊方案也是存在內(nèi)電層不對層的情況，所以也會(huì)有翹曲的情況產(chǎn)生，這個(gè)層疊方案，有相鄰兩個(gè)地層，信號也會(huì)更好一些，在設(shè)計(jì)的時(shí)候也會(huì)有很多的客戶要求為需要控阻抗的線提供兩個(gè)參考平面，更嚴(yán)格的還需要參考兩個(gè)地平面，這就需要保證參考平面的完整性，一般地平面相對來說都是完整的，電源平面通常需要走不同的電源信號，如果需要參考兩個(gè)相鄰平面的話就會(huì)有跨分割的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生。
      通過上面的介紹我們發(fā)現(xiàn)每個(gè)層疊方案都有利有弊，我們需要根據(jù)板子的實(shí)際情況來選取合適的疊層,在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)第一種疊層方案使用的頻率是特別高的，因?yàn)閷τ谄胀ǖ墓疽残枰紤]成本，能不加層就不加層，加層所增加的成本時(shí)非常高的，通常在大批量生產(chǎn)的時(shí)候尤為明顯，在我們線不是特別多的情況下我們優(yōu)先選取第二種和第三種層疊方案，對于信號質(zhì)量來說也是有保障的，對于軍工類的公司來說，成本就是次要的，他們首先考慮的是板子的信號質(zhì)量，在保證信號質(zhì)量的前提下再考慮成本。
      以上就是四層板和六層板的層疊方案，我們雖然只介紹了四層板個(gè)六層板的疊層，但是對于更高層數(shù)的PCB疊層我們也可以這樣分析一下，結(jié)合板子密度和結(jié)構(gòu)確定層數(shù)，再根據(jù)層數(shù)選取一個(gè)合適的層疊方案。
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      原文標(biāo)題：PCB設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇合適的疊層方案

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