PCB資訊 - 如何選取合適的多層電路板疊層方案？

現在高速複雜的電路設計中常用到4層以上的電路板設計，如何選取合適的疊層呢？ 本文就常用的多層電路板疊層進行分析。

四層板疊層設計方案

1.層疊方案一：TOP、GND2、PWR3、BOTTOM

此方案為業界現在主流4層選用方案。 在主器件面（TOP）下有一個完善的地平面，為佈線層。 在層厚設定時，地平面層和電源平面層之間的芯板厚度不宜過厚，以降低電源、地平面的分佈阻抗，保證平面電容濾波效果。

2.層疊方案二：TOP、PWR2、GND3、BOTTOM

如果主元件面設計在BOTTOM層或關鍵訊號線在BOTTOM層的話，則第三層需排在一個完整地平面。 在層厚設定時，地平面層和電源平面層之間的芯板厚度同樣不宜過厚。

3.層疊方案三：GND1、S2、S3、GND4/PWR4

這種方案通常應用在介面濾波板、背板設計上。 由於整板無電源平面，囙此GND和PGND各安排在層和第四層。 表層（TOP層）只允許走少量短線，同樣我們在S02、S03佈線層進行鋪銅，以保證表層走線的參攷平面及控制層疊對稱。

多層電路板

六層板疊層設計方案

1.層疊方案一：TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、BOTTOM此方案為業界現在主流6層選用方案，有3個佈線層和3個參攷平面。 第4層和第5層之間的芯板厚度不宜過厚，以便獲得較低的傳輸線阻抗。 低阻抗特性可以改善電源的退耦效果。

第3層是的佈線層，時鐘線等高風險線必須布在這一層，可以保證信號完整性和對EMI能量進行抵制。 底層是次好的佈線層。 頂層是可佈線層。

2.層疊方案二：TOP、GND2、S3、S4、PWR5、BOTTOM當電路板上的走線過多，3個佈線層安排不下的情况下，可以採用這種疊層方案。 這種方案有4個佈線層和兩個參攷平面，但電源平面和地平面之間夾有兩個訊號層，電源平面與接地層之間不存在任何電源退耦作用。

由於第3層靠近地平面，囙此它是的佈線層，應安排時鐘等高風險線。 第1層、第4層、第6層是可佈線層。

3.層疊方案三：TOP、S2、GND3、PWR4、S5、BOTTOM此方案也有4個佈線層和兩個參攷平面。 這種結構的電源平面/地平面採用小間距的結構，可以提供較低的電源阻抗和較好的電源退耦作用。

頂層和底層是較差的佈線層。 靠近接地平面的第2層是的佈線層，可以用來布時鐘等高風險的訊號線。 在確保RF同流路徑的條件下，也可以用第5層作為其他的高風險訊號線的佈線層。 第1層和第2層、第5層和第6層應採用交叉佈線。

八層板疊層設計方案

1.層疊方案一：TOP、GND2、S3、GND4、PWR5、S6、GND7、BOTTOM此方案為業界現行八層電路板的主選層設定方案，有4個佈線層和4個參攷平面。 這種層疊結構的信號完整性和EMC特性都是的，可以獲得的電源退耦效果。

其頂層和底層是EMI可佈線層。 第3層和第6層相鄰層都是參攷平面，是的佈線層。 第3層兩個相鄰層都是地平面，囙此是走線層。 第4和第5層之間的芯板厚度不宜過厚，以便獲得較低的傳輸線阻抗，這樣可以改善電源的退耦效果。

2.層疊方案二：TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、S6、PWR7、BOTTOM與方案一相比，此方案適用於電源種類較多，一個電源平面處理不了的情况。 第3層為佈線層。 主電源應安排在第4層，可以與主地相鄰。

第7層的電源平面為分割電源，為了改善電源的退耦效果，在底層應採用鋪地銅的管道。 為了電路板的平衡和减小翹曲度，頂層也需要鋪地銅。

3.層疊方案三：TOP、S2、GND3、S4、S5、PWR6、S7、BOTTOM本方案有6個佈線層和兩個參攷平面。 這種疊層結構的電源退耦特性很差，EMI的抑制效果也很差。 其頂層和底層是EMI特性很差的佈線層。 緊靠接地平面的第2層和第4層是時鐘線的佈線層，應採用交叉佈線。

緊靠電源平面的第5層和第7層是可接受的佈線層。 此方案通常用於貼片器件較少的8層背板設計，由於表層只有插座，囙此表層可以大面積鋪地銅。