PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的一個(gè)最基本的問(wèn)題就是實(shí)現(xiàn)電路要求的功能需要多少個(gè)布線層、接地平面和電源平面，PCB的疊層設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的原則性。

一、疊層規(guī)劃方案

1、外層帶有 GND 和 PWR 的堆疊主要用于扇出和短走線。對(duì)于 HDI 的目的，第二層是信號(hào)層，用于從細(xì)間距 BGA 中運(yùn)行走線。在此 HDI 應(yīng)用中，制造商將使用激光鉆孔執(zhí)行控制深度鉆孔過(guò)程以訪問(wèn)第 2 層。

2、所有疊層都需要從 PCB 結(jié)構(gòu)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(kāi)始 CAD 布局之前確定層壓板類(lèi)型和厚度。

3、必須與制造商進(jìn)行疊層分析以確定銅重量、預(yù)浸料和芯板CAD 布局之前的厚度，以確保受控阻抗。

4、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(duì)于10 - 32層堆疊。

5、常見(jiàn)的PCB板厚度是：

1）0.8毫米(.031”)

2）1.0毫米(.040”)

3）1.6毫米(.062”)

4）1.8毫米(.070”)

5）2.3毫米(.090”)

6）3.2毫米(.125”)

二、疊層設(shè)計(jì)原則

1、分層

在多層PCB中，通常包含信號(hào)層（S）、電源（P）和接地（GND）。電源和接地通常是沒(méi)有分割的實(shí)體，為相鄰信號(hào)走線的電流提供一個(gè)好的低阻抗的電流返回路徑。信號(hào)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(pán)，以及過(guò)孔將嚴(yán)重影響去耦電容的效果，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮連接去耦電容的走線盡量短而寬，連接到過(guò)孔的導(dǎo)線也應(yīng)盡量短。

3、確定多電源參考平面

多電源參考平面將被分割成幾個(gè)電壓不同的實(shí)體區(qū)域。如果緊靠多電源層的是信號(hào)層，那么其附近的信號(hào)層上的信號(hào)電流將會(huì)遭遇不理想的返回路徑，因此要求高速數(shù)字信號(hào)布線應(yīng)該遠(yuǎn)離多電源參考平面。

4、確定多個(gè)接地參考平面（接地平面）

多個(gè)接地參考平面（接地層）可以提供一個(gè)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(yīng)該緊密耦合，信號(hào)層也應(yīng)該和鄰近的參考平面緊密耦合。

5、合理設(shè)計(jì)布線組合

一個(gè)信號(hào)路徑所跨越的兩個(gè)層稱(chēng)為一個(gè)“布線組合”。最好的布線組合設(shè)計(jì)是避免返回電流從一個(gè)參考平面流到另一個(gè)參考平面，而是從一個(gè)參考平面的一個(gè)點(diǎn)流到另一個(gè)點(diǎn)。

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