前言大家好，我是張巧龍。好久沒寫原創了，記得之前剛接觸PCB時，還在用腐蝕單層板，類似這種。

慢慢隨著電子產品功能越來越多，產品越來越薄，對PCB設計要求越來越高了，復雜程度也隨之增加。因此，許多設計者選擇多層PCB來應對。

既然牽扯到多層板設計，到底用幾層板呢？2、4、6、8？還是越多越好？

其實不然，一般來說，到底幾層板是由電路本身的特點來決定的，如干擾、布線密度、尺寸、特殊信號線多不多等。當然，層數越多越有利于布線，但制造成本和難度也會上升。所以說對于PCB層數的選擇需要具體情況具體分析。

那么問題來了，畫出來了多層板，生產制造又能否滿足我們對多層板品質和性價比的要求呢？

要談品質，我們就要了解電路板采用什么工藝生產，這可以直接決定PCB過孔的品質是否存在大的隱患。

正片設計默認是無銅的，走線和鋪銅的地方意味著這里的銅保留，沒有走線和鋪銅的地方銅被清除。見下圖。采用正片工藝：成本高、流程長、無分散性“壞孔”隱患。

和正片設計相反，負片設計默認是有銅的，走線和鋪銅的地方意味著這里的銅被清除，沒有走線和鋪銅的地方銅被保留。見下圖。其成本相對正片來說極低，且流程短，但存在極大的“壞孔”隱患。

（圖源自網絡）

像嘉立創就采用的是正片工藝，而且對于要求嚴苛的板子及過孔太小的板子，全部進行四線低阻測試，以保證PCB的品質。也只有四線低阻測試才能檢測出那些似斷非斷，用萬用表、用二線飛針測試、用通用測試架都測不出來的壞孔。

更難能可貴的是，嘉立創6-20層板還提供免費的盤中孔工藝和沉金工藝。過孔能打在任意焊盤，既提升了設計效率，又不影響SMT焊接，簡潔、平整的焊盤表面，實在優雅！高品質和高性價比一舉兩得。

（嘉立創6層板盤中孔實拍圖）

02?

PCB的結構

前面說了，到底選用幾層板，需要綜合考慮。除了電路本身的特點外，還需要了解到PCB本身，也就是PCB的層疊結構。好的結構能夠極大地減少PCB對電路的干擾。

我們一直在說單層、雙層、四層等等。

那么具體的結構是如何的呢？

2.1 單層板

導線出現在單面的PCB，稱為單面板即單層板。如下圖所示：

2.2 雙層板

雙層板我們用的比較多，兩面都可以布線（電源線、信號線）

2.3 四層板

四層板就是中間一個雙層板，再加上下兩層絕緣層和外層銅箔壓合。

2.4 六層板

六層板就是中間兩個雙面板，再加絕緣層和外層銅箔壓合。

。。。

03?

多層PCB層疊結構設計與原則

多層PCB的使用，會帶來許多問題，如PCB的電磁兼容性(Electromagnetic Compatible，EMC)、信號完整性(Signal Integrity，SI) 、電源完整性 (Power Integrity，PI)布局布線以及層疊結構設計等。

其中多層PCB層疊結構設計對PCB的電磁兼容性布局布線有直接影響，同時對信號完整性、電源完整性也有著重要的影響，即多層PCB層疊結構設計是多層PCB設計至關重要的一步。

那么什么是多層PCB層疊結構設計呢？其中又有哪些規則可尋呢？

3.1 PCB層疊結構設計

多層PCB層疊結構設計是指多層PCB確定層數以及在層數確定之后層的排列順序，即電源層(POWER)、地層(GND)、信號層(SIGNAL)的排列順序。

在確定層數時，根據PCB的電源、地的種類數目、分布情況、載流能力、單板的性能指標等來確定PCB電源、地的層數;

根據 PCB元器件的布局密度以及走線通道、關鍵信號的頻率和速率、特殊布局布線需求的信號種類和數量等因素確定信號層數。

電源、地的層數與信號層數之和共同構成 PCB 的總層數。

當多層PCB 層數確定之后，就得考慮合理的排列各層的放置順序，在這一步驟中，主要考慮兩個因素:

1、PCB的特殊信號層。

2、PCB的電源層與地層的分布。

3.2 多層PCB層疊原則

由于多層PCB層疊結構有多種組合方式，且不同的PCB層疊結構對PCB的工作性能有著直接影響，即它影響 PCB 的阻抗、傳輸損耗、電磁兼容、諧振點以及輻射。

因此，需要通過多層PCB層疊結構的基本原則進行篩選，然后對篩選出的層疊結構進行仿真，最后選擇出某特定情況下的最佳層疊結構。

多層PCB層疊結構設計基本原則如下：

（1）PCB有多個地層可以有效地降低接地阻抗。

（2）信號層盡可能與內電層(電源層或地層)相鄰，這樣內電層的銅膜就可以給信號提供屏蔽。

（3）內部電源層與地層支架應該緊密耦合，即內部電源層和地層之間的介質厚度應該取較小的值，以提高電源層和地層之間的容值，來增大電源與地之間的耦合。

（4）盡量不要使兩個信號層相鄰。因為相鄰的兩個信號層極容易形成串擾，有可能導致整個系統性能降低。在兩個信號層之間加入地層能有效地抑制串擾。

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04?

多層PCB阻抗設計輔助工具

在多層PCB設計中，除了上述的層疊結構，還有層壓結構也比較重要，因為無論是層疊結構還是層壓結構亦或是其他的影響因素，都能影響PCB的阻抗。

你說阻抗設計重要嗎？不會怎么辦？看這里！

編輯：黃飛

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