PCB科技 - PCB堆疊設計

PCB堆疊設計的層數取決於電路板的複雜性。 從PCB加工工藝的角度來看，多層PCB是通過堆疊和壓制多塊“雙面PCB”而製造的。 然而，多層PCB的層數、層之間的堆疊順序以及板的選擇由電路板設計者决定。 這就是所謂的“PCB堆疊設計”。

PCB堆疊設計中需要考慮的因素

PCB設計的層數和層壓PCB設計取決於以下因素：

1.硬體成本：PCB層數與最終硬體成本直接相關。 層越多，硬體成本就越高。 以消費類產品為代表的硬體PCB通常對層數限制最高，例如筆記型電腦產品。 主機板PCB的層數通常為4~6層，很少超過8層；

2.高密度元件出口：以BGA封裝器件為代表的高密度元件。 這些元件的引出層的數量基本上决定了PCB板的佈線層的數量；

3.訊號品質控制：對於高速訊號集中的PCB設計，如果重點是訊號質量，則需要减少相鄰層佈線，以减少訊號之間的串擾。 此時，佈線層的數量和參攷層的數量（接地層或電源層的比例）優選為1:1，這將新增PCB設計層的數量； 相反，如果訊號品質控制不是強制性的，則可以使用相鄰佈線層方案來减少PCB層的數量；

4.原理圖訊號定義：原理圖訊號的定義將决定PCB佈線是否“平滑”，而原理圖訊號清晰度差會導致PCB佈線不規則，新增佈線層數；

5.PCB製造商的加工能力基線：PCB設計者給出的堆疊設計（堆疊方法、堆疊厚度等）必須充分考慮PCB製造商的處理能力基線，如：加工流程、加工設備能力、常用PCB板型號等。

PCB堆疊設計

PCB堆疊設計需要在上述所有設計影響因素之間尋求優先順序和平衡。

PCB堆疊設計通則

1.接地層和訊號層應該緊密耦合，這意味著接地層和電源層之間的距離應該盡可能小，電介質厚度應該盡可能薄，以新增電源層和接地層之間的電容（如果你不理解這裡的內容），你可以想想平板電容器，電容器的大小與間距成反比）。

2.兩個訊號層應盡可能不直接相鄰，這樣很可能發生訊號串擾，從而影響電路的效能。

3.對於多層電路板，如4層板和6層板，通常要求訊號層盡可能靠近內部電力層（接地層或電源層），從而可以利用內部電力層的大面積銅塗層來實現遮罩訊號層的作用，從而有效避免訊號層之間的串擾。

4.對於高速訊號層，它通常位於兩個內部電層之間。 這樣做的目的是一方面為高速訊號提供有效的遮罩層，另一方面將高速訊號限制在兩個內部電層內。 層與層之間，减少對其他訊號層的干擾。

5.考慮層壓結構的對稱性。

6.多個接地的內部電力層可以有效地降低接地阻抗。

推薦的PCB堆疊設計

1.在頂層鋪設高頻跡線，以避免在高頻跡線時由於使用過孔而引入電感。 在頂層，隔離器和發射和接收電路的數據線與高頻跡線直接連接。

2.在高頻訊號線下方放置接地平面，以控制傳輸連接線的阻抗，並為回流電流提供非常低的電感路徑。

3.將電源平面放置在地平面下方。 這兩個參攷層形成大約100pF/inch2的附加高頻旁路電容器。

4.PCB堆疊設計在底層佈置低速控制訊號。 這些訊號線具有大的裕度來承受通孔引起的阻抗不連續性，囙此它更靈活。