多层PCB板层叠结构

时间：2022-03-15

1、TOP LAYER（**层布线层）：设计为**层铜箔走线。如为单面板则没有该层。 2、BOMTTOM LAYER（底层布线层）：设计为底层铜箔走线。 3、TOP/BOTTOM SOLDER（**层/底层阻焊绿油层）：常用的层叠结构: 4层板下面通过 4 层板的例子来说明如何优选各种层叠结构的排列组合方式。对于常用的 4 层板来说，有以下几种层叠方式（从**层到底层）。（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），POWER（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。（2）Siganl_1（Top），POWER（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。（3）POWER（Top），Siganl_1（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。显然，方案 3 电源层和地层缺乏有效的耦合，不应该被采用。那么方案 1 和方案 2 应该如何进行选择呢？一般情况下，设计人员都会选择方案 1 作为 4层板的结构。选择的原因并非方案 2 不可被采用，而是一般的 PCB 板都只在**层放置元器件，所以采用方案 1 较为妥当。但是当在**层和底层都需要放置元器件，而且内部电源层和地层之间的介质厚度较大，耦合不佳时，就需要考虑哪一层布置的信号线较少。对于方案 1而言，底层的信号线较少，可以采用大面积的铜膜来与 POWER 层耦合；反之，如果元器件主要布置在底层，则应该选用方案 2 来制板。如果采用层叠结构，那么电源层和地线层本身就已经耦合，考虑对称性的要求，一般采用方案 1。 6层板在完成 4 层板的层叠结构分析后，下面通过一个 6 层板组合方式的例子来说明 6 层板层叠结构的排列组合方式和优选方法。（1）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），Siganl_3（Inner_3），POWER（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。方案 1 采用了 4 层信号层和 2 层内部电源/接地层，具有较多的信号层，有利于元器件之间的布线工作，但是该方案的缺陷也较为明显，表现为以下两方面。 ① 电源层和地线层分隔较远，没有充分耦合。 ② 信号层 Siganl_2（Inner_2）和 Siganl_3（Inner_3）直接相邻，信号隔离性不好，容易发生串扰。（2）Siganl_1（Top），Siganl_2（Inner_1），POWER（Inner_2），GND（Inner_3），Siganl_3（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。方案 2 相对于方案 1，电源层和地线层有了充分的耦合，比方案 1 有一定的优势，但是 Siganl_1（Top）和 Siganl_2（Inner_1）以及 Siganl_3（Inner_4）和 Siganl_4（Bottom）信号层直接相邻，信号隔离不好，容易发生串扰的问题并没有得到解决。（3）Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），POWER（Inner_3），GND（Inner_4），Siganl_3（Bottom）。 PCB典型10层板设计一般通用的布线顺序是TOP--GND---信号层---电源层---GND---信号层---电源层---信号层---GND---BOTTOM 本身这个布线顺序并不一定是固定的，但是有一些标准和原则来约束：如top层和bottom的相邻层用GND，确保单板的EMC特性；如每个信号层优选使用GND层做参考平面；整个单板都用到的电源**铺整块铜皮；易受干扰的、高速的、沿跳变的优选走内层等等影响阻抗信号因素分析：线路图分析：客户L56层阻抗设计较为特殊，L6层阻抗参考L5/L7层，L5层阻抗参考L4/L6层，其中L5/L6层互为参考层，中间未做地层屏蔽，光口8与芯片8之间线路较长，L6层与L5层间存在较长的平行信号线（约30%长度）容易造成相互干扰，从而影响了阻抗的精准度，阻抗线的设计屏蔽层不完整，也造成阻抗的不连续性，其他7组部分也有相似问题，但相对较轻微。 L56层存在特殊设计（均为信号层，存在差分阻抗平行设计、相邻阻抗层间未设计参考地层），客户端未充分考虑相邻层走线存在的干扰，导致调试不通问题。

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