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作為一名（準(zhǔn)）PCB Layout工程師，我們需要知道什么是PCB層疊設(shè)計(jì)，并能夠掌握 PCB 層疊的構(gòu)成、層疊設(shè)計(jì)的要求、PCB層疊設(shè)計(jì)的基本原則等知識(shí)。接下來，和板兒妹一起來了解下吧！
什么是PCB層疊設(shè)計(jì)？
PCB的層數(shù)多少取決于電路板的復(fù)雜程度，從PCB的加工過程來看，多層PCB是將多個(gè)“雙面板PCB”通過疊加、壓合工序制造出來的。但多層PCB的層數(shù)、各層之間的疊加順序及板材選擇是由電路板設(shè)計(jì)師決定的，這就是所謂的“PCB層疊設(shè)計(jì)”。
PCB層疊的構(gòu)成
PCB設(shè)計(jì)文件中的層設(shè)置包括以下幾種：絲印層、阻焊層、布線層、平面層。
絲印層（SilkScreen）：是在PCB板中放置器件說明信息及板名標(biāo)識(shí)的物理層。
阻焊層（Soldermask）：阻焊是PCB的重要組成部分，主要起防焊及環(huán)境防護(hù)的作用，阻焊層是附著在PCB表面的一層油墨，其作用是覆蓋不需要焊接的PCB區(qū)域，防止連錫，同時(shí)在一定程度上保護(hù)線路免受外界損傷。
布線層（Conductor）：是以“正片”方式實(shí)現(xiàn)PCB板各個(gè)器件互連關(guān)系的物理層。
平面層（Plane）：是實(shí)現(xiàn)PCB板各個(gè)電源，地網(wǎng)絡(luò)連接及提供阻抗參考，回流路徑的物理層。
通常指的“層疊設(shè)計(jì)”，其實(shí)是布線層、平面層的疊加排布方式的設(shè)計(jì)。
常見的4層板的層疊結(jié)構(gòu)
PCB層疊設(shè)計(jì)的基本原則
PCB層疊設(shè)計(jì)需：滿足信號(hào)的特征阻抗要求；滿足信號(hào)回路最小化原則；滿足最小化PCB內(nèi)的信號(hào)干擾要求；滿足對(duì)稱原則。
考慮到信號(hào)質(zhì)量控制因素，PCB層疊設(shè)置的一般原則如下：
1、元件面相鄰的第二層為地平面，提供器件屏蔽層以及頂層布線提供參考平面。
2、所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。
3、盡量避免兩層信號(hào)層直接相鄰，以減少串?dāng)_。
4、主電源盡可能與其對(duì)應(yīng)地相鄰，構(gòu)成平面電容，降低電源平面阻抗。
5、兼顧層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱，利于制版生產(chǎn)時(shí)的翹曲控制。
對(duì)于高速背板，一般層疊原則如下：
1、Top面、Bottom面為完整的地平面，構(gòu)成屏蔽腔體。
2、無相鄰層平行布線，以減少串?dāng)_，或者相鄰布線層間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于參考平面間距。
3、所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，以保證完整的回流通道。
提醒：在具體的PCB層疊設(shè)置時(shí)，要對(duì)以上原則進(jìn)行靈活掌握和運(yùn)用，根據(jù)實(shí)際單板的需求進(jìn)行合理的分析，最終確定合適的層疊方案，切忌生搬硬套。
示例：四層板設(shè)計(jì)
四層板層疊設(shè)計(jì)示例
一般來說，對(duì)于較復(fù)雜的高速電路，最好不采用四層板，因?yàn)樗嬖谌舾刹环�(wěn)定因素，無論從物理上還是電氣特性上。如果一定要進(jìn)行四層板設(shè)計(jì)，則可以考慮設(shè)置為：電源-信號(hào)-信號(hào)-地。還有一種更好的方案是：外面兩層均走地層，內(nèi)部兩層走電源和信號(hào)線。這種方案是四層板設(shè)計(jì)的最佳層疊方案，對(duì)EMI有極好的抑制作用，同時(shí)對(duì)降低信號(hào)線阻抗也非常有利，但這樣布線空間較小，對(duì)于布線密度較大的板子顯得比較困難。
（部分圖文內(nèi)容整理自網(wǎng)絡(luò)）
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