4层以上的PCB设计如何叠层

现在高速复杂的电路设计中常用到4层以上的PCB设计，如何选取合适的叠层呢？本文就常用的PCB叠层进行分析。

1. 层叠方案一：TOP、GND2、PWR3、BOTTOM

此方案为业界现在主流4层选用方案。在主器件面（TOP）下有一个完善的地平面，为最优布线层。在层厚设置时，地平面层和电源平面层之间的芯板厚度不宜过厚，以降低电源、地平面的分布阻抗，保证平面电容滤波效果。

2. 层叠方案二：TOP、PWR2、GND3、BOTTOM

如果主元件面设计在BOTTOM层或关键信号线在BOTTOM层的话，则第三层需排在一个完整地平面。在层厚设置时，地平面层和电源平面层之间的芯板厚度同样不宜过厚。

3. 层叠方案三：GND1、S2、S3、GND4/PWR4

这种方案通常应用在接口滤波板、背板设计上。由于整板无电源平面，因此GND和PGND各安排在第一层和第四层。表层（TOP层）只允许走少量短线，同样我们在S02、S03布线层进行铺铜，以保证表层走线的参考平面及控制层叠对称。

六层板叠层设计方案

1. 层叠方案一：TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、BOTTOM此方案为业界现在主流6层选用方案，有3个布线层和3个参考平面。第4层和第5层之间的芯板厚度不宜过厚，以便获得较低的传输线阻抗。低阻抗特性可以改善电源的退耦效果。

第3层是最优的布线层，时钟线等高风险线必须布在这一层，可以保证信号完整性和对EMI能量进行抵制。底层是次好的布线层。顶层是可布线层。

2. 层叠方案二：TOP、GND2、S3、S4、PWR5、BOTTOM当电路板上的走线过多，3个布线层安排不下的情况下，可以采用这种叠层方案。这种方案有4个布线层和两个参考平面，但电源平面和地平面之间夹有两个信号层，电源平面与接地层之间不存在任何电源退耦作用。

由于第3层靠近地平面，因此它是最好的布线层，应安排时钟等高风险线。第1层、第4层、第6层是可布线层。

3. 层叠方案三：TOP、S2、GND3、PWR4、S5、BOTTOM此方案也有4个布线层和两个参考平面。这种结构的电源平面/地平面采用小间距的结构，可以提供较低的电源阻抗和较好的电源退耦作用。

顶层和底层是较差的布线层。靠近接地平面的第2层是最好的布线层，可以用来布时钟等高风险的信号线。在确保RF同流路径的条件下，也可以用第5层作为其他的高风险信号线的布线层。第1层和第2层、第5层和第6层应采用交叉布线。

八层板叠层设计方案

1. 层叠方案一：TOP、GND2、S3、GND4、PWR5、S6、GND7、BOTTOM此方案为业界现行八层PCB的主选层设置方案，有4个布线层和4个参考平面。这种层叠结构的信号完整性和EMC特性都是最好的，可以获得最佳的电源退耦效果。

其顶层和底层是EMI可布线层。第3层和第6层相邻层都是参考平面，是最好的布线层。第3层两个相邻层都是地平面，因此是最优走线层。第4和第5层之间的芯板厚度不宜过厚，以便获得较低的传输线阻抗，这样可以改善电源的退耦效果。

2. 层叠方案二：TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、S6、PWR7、BOTTOM与方案一相比，此方案适用于电源种类较多，一个电源平面处理不了的情况。第3层为最优布线层。主电源应安排在第4层，可以与主地相邻。

第7层的电源平面为分割电源，为了改善电源的退耦效果，在底层应采用铺地铜的方式。为了PCB的平衡和减小翘曲度，顶层也需要铺地铜。

3. 层叠方案三：TOP、S2、GND3、S4、S5、PWR6、S7、BOTTOM本方案有6个布线层和两个参考平面。这种叠层结构的电源退耦特性很差，EMI的抑制效果也很差。其顶层和底层是EMI特性很差的布线层。紧靠接地平面的第2层和第4层是时钟线的最好布线层，应采用交叉布线。

紧靠电源平面的第5层和第7层是可接受的布线层。此方案通常用于贴片器件较少的8层背板设计，由于表层只有插座，因此表层可以大面积铺地铜。

责任编辑：ct