PCB疊層順序規劃方案

前言：

PCB設計時，需要考慮的一個最基本的問題就是實現電路要求的功能需要多少個布線層、接地平面和電源平面，PCB的疊層設計通常是在考慮各方面的因素后折中決定的。下面為你詳解PCB疊層設計的原則性。

1、疊層規劃方案

● 外層帶有 GND 和 PWR 的堆疊主要用于扇出和短走線。對于 HDI 的目的，第二層是信號層，用于從細間距 BGA 中運行走線。在此 HDI 應用中，制造商將使用激光鉆孔執行控制深度鉆孔過程以訪問第 2 層。

● 所有疊層都需要從 PCB 結構中心線的層之間平衡層壓板厚度，以便

盡量減少或消除翹曲。您必須在開始 CAD 布局之前確定層壓板類型和厚度。

● 必須與制造商進行疊層分析以確定銅重量、預浸料和芯板CAD 布局之前的厚度，以確保受控阻抗。

● 1.6mm FR4 材料可用于堆疊 2 – 16 層。10-20層使用1.8mmFR4，使用2.3mmFR4對于10 - 32層堆疊。

● 常見的PCB板厚度是：

A. 0.8 毫米 (.031”)

B. 1.0 毫米 (.040”)

C. 1.6 毫米 (.062”)

D. 1.8 毫米 (.070”)

E. 2.3 毫米 (.090”)

F. 3.2 毫米 (.125”)

2、疊層設計原則

1、分層

在多層PCB中，通常包含信號層（S）、電源（P）和接地（GND）。電源和接地通常是沒有分割的實體，為相鄰信號走線的電流提供一個好的低阻抗的電流返回路徑。信號層大部分位于這些電源或接地參考平面層之間；多層PCB的頂層和底層通常用于放置元器件和少量走線。

2、確定單電源參考平面

去耦電容只能放置在PCB的頂層和底層。去耦電容的走線、焊盤，以及過孔將嚴重影響去耦電容的效果，這就要求設計時必須考慮連接去耦電容的走線盡量短而寬，連接到過孔的導線也應盡量短。

2、確定多電源參考平面

多電源參考平面將被分割成幾個電壓不同的實體區域。如果緊靠多電源層的是信號層，那么其附近的信號層上的信號電流將會遭遇不理想的返回路徑，因此要求高速數字信號布線應該遠離多電源參考平面。

4、確定多個接地參考平面（接地平面）

多個接地參考平面（接地層）可以提供一個好的低阻抗的電流返回路徑，可以減小共模EMI。接地平面和電源平面應該緊密耦合，信號層也應該和鄰近的參考平面緊密耦合。

5、合理設計布線組合

一個信號路徑所跨越的兩個層稱為一個“布線組合”。最好的布線組合設計是避免返回電流從一個參考平面流到另一個參考平面，而是從一個參考平面的一個點流到另一個點。