當(dāng)把網(wǎng)表導(dǎo)入到layout軟件后，需要做的事，就是疊層的設(shè)計(jì)。

以前畫(huà)數(shù)字硬件板的時(shí)候，剛開(kāi)始選的8層板，后來(lái)走線發(fā)現(xiàn)線實(shí)在走不開(kāi)，最后又換成10層板。

據(jù)說(shuō)有經(jīng)驗(yàn)的layout工程師，在網(wǎng)表導(dǎo)入后，就可以估算出用幾層板。

無(wú)奈，我屬于沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的兼職layout工程師，還沒(méi)練成這個(gè)本事，所以只能中途返工。

除了層數(shù)的選擇外，疊層結(jié)構(gòu)也有講究。

單板上的東東，籠統(tǒng)的講，分為三種，即電源，地以及信號(hào)。

所以，疊層也就分為電源層，地層以及信號(hào)層。

當(dāng)然還有，放置器件的層，這個(gè)一般在TOP面或者Bottom面。

而疊層的設(shè)計(jì)，就是電源層，地層以及信號(hào)層三者之間的位置關(guān)系以及距離關(guān)系。

通俗的講，就是誰(shuí)在上，誰(shuí)在下，誰(shuí)誰(shuí)離的近一點(diǎn)，誰(shuí)誰(shuí)離的遠(yuǎn)一點(diǎn)。

那怎么確定三者之間的位置和距離關(guān)系呢？

先記住以下幾點(diǎn)：

(1) 電源層和地層不得已不要分開(kāi)，相鄰放置，且越近越好。因?yàn)檫@兩層之間形成的平面電容，距離越近，電容越大，對(duì)電源的濾波有好處。

(2) 電源和地平面均能作為信號(hào)的參考平面，但是呢，優(yōu)先選擇地平面。

(3) 元件面下面最好是地平面，為器件提供屏蔽層，為頂層布線提供參考面。

(4) 所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰，保證信號(hào)的電流回路不會(huì)亂。

(5) 避免兩信號(hào)層直接相鄰，若實(shí)在沒(méi)辦法，走線盡量保持垂直。

(6) 還有考慮層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱，要不板子容易彎曲。

4層板的疊層結(jié)構(gòu)可以有下面三種方案。

這三種方案中，優(yōu)先選擇方案1。

關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)先選TOP層，因?yàn)樵赥OP層下面是GND層。

射頻和高速信號(hào)，走線需要為50ohm，所以疊層厚度需要考慮阻抗控制。

GND和PWR層，一般是使用芯板，使其薄點(diǎn)，保證平面電容的去耦效果。

方案2的目的，是想屏蔽得好一點(diǎn)，所以把GND層和PWR層在最外層。

但是理想豐滿，現(xiàn)實(shí)骨感。想要在這個(gè)疊層條件下，獲得好的屏蔽效果，對(duì)使用其的設(shè)計(jì)有苛刻的要求。

像我們常規(guī)的，具有很多器件的設(shè)計(jì)，就不適合使用方案2.?

GND和PWR面會(huì)由于元件焊盤(pán)的影響，變得極不完整，這就導(dǎo)致S1和S2上的信號(hào)的回流亂亂的。同時(shí)，GND和PWR離的太遠(yuǎn)，去耦效果也大幅度下降。

方案3，和方案1類似。適用于主要器件在BOTTOM布局的情況，關(guān)鍵信號(hào)在BOTTOM層布線。

6層板的結(jié)構(gòu)有下面4種方案。

六層板時(shí)，優(yōu)先考慮方案3.

布線層選擇依次為S2,BOTTOM,TOP。

主電源在第四層和第五層。

層厚設(shè)置上，增大S2和PWR之間的間距(減小電源對(duì)S2的影響)，縮小PWR和GND2之間的間距(提升板間電容的去耦效果)，縮小GND1和S2之間的間距(減小電源對(duì)S2的影響).

方案1，優(yōu)選布線層TOP和S2，其次是S3和BOTTOM。不過(guò)，有時(shí)候像射頻布板，沒(méi)有專門(mén)的電源平面，這時(shí)候，布線層就優(yōu)選TOP和BOTTOM層。

方案2，保證了電源和地平面相鄰，保證了板間電容的去耦效果，但TOP,BOTTOM,S2,S3都在外面，只有S2有較好的參考平面。

方案4，適合對(duì)于少量信號(hào)有高要求的場(chǎng)合，因?yàn)镾2上下都是GND，EMC性能最好。

八層板的結(jié)構(gòu)有下面5種方案。

優(yōu)選方案2和方案3。

方案2中所有的布線層都與地平面相鄰，與方案1相比，減少了相鄰布線層。

方案3與方案2比，將第七層由GND更改為PWR層，所以需要減少S4上的關(guān)鍵布線。

方案4，無(wú)相鄰布線層，層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱，但是PWR離GND層遠(yuǎn)，電源平面阻抗較高。需要適當(dāng)加大S2和PW1、PWR2和S3之間的距離，縮小GND1和S2、GND3和S3之間的距離。也就是說(shuō)，讓中間層的布線離電源層遠(yuǎn)點(diǎn)，離GND層近點(diǎn)。

方案5，電源和地平面相鄰，有相鄰布線層(s2,s3), S4的參考面是PWR層。如果底層關(guān)鍵布線少，且能控制S2和S3的線間串?dāng)_，可以考慮該方法。

十層板的方案有如下4種。

優(yōu)選方案2和方案3.

方案3, 擴(kuò)大電源層與布線層的間距(S2和PWR1，PWR2和S4)，縮小布線層和GND層的間距(S3和GND2，S4和GND3)。

主電源為PWR2層，其對(duì)應(yīng)地為GND2層。

布線層優(yōu)先選擇S2,S3,S4,其次是S1和S5。

方案4：與方案3相比，少了一層布線層，但是EMC性能好。如果不考慮成本的話，優(yōu)先選擇這個(gè)。

參考文獻(xiàn)：

PCB的EMC設(shè)計(jì)指南

編輯：黃飛

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