掌握这十个技巧，轻松搞定PCB多层板设计

随着高速电路的不断涌现，PCB板的复杂度也越来越高，为了避免电气因素的干扰，信号层和电源层必须分离，所以就牵涉到多层 PCB的设计，即叠层结构设计。好的叠层设计不仅可以有效地提高电源质量、减少串扰和EMI、提高信号传输性能，还能节约成本，为布线提供便利，这是任何高速PCB设计者都必须首先考虑的问题。

PCB叠层设计的十个小技巧

1.分层

在多层PCB中，通常包含有信号层(S)、电源(P)平面和接地(GND)平面。电源平面和接地平面通常是没有分割的实体平面，它们将为相邻信号走线的电流提供一个好的低阻抗的电流返回路径。信号层大部分位于这些电源或地参考平面层之间，构成对称带状线或非对称带状线。多层PCB的顶层和底层通常用于放置元器件和少量走线，这些信号走线要求不能太长，以减少走线产生的直接辐射。

2.确定单电源参考平面(电源平面)

使用去耦电容是解决电源完整性的一个重要措施。去耦电容只能放置在PCB的顶层和底层。去耦电容的走线、焊盘，以及过孔将严重影响去耦电容的效果，这就要求设计时必须考虑连接去耦电容的走线应尽量短而宽，连接到过孔的导线也应尽量短。例如，在一个高速数字电路中，可以将去耦电容放置在PCB的顶层，将第2层分配给高速数字电路(如处理器)作为电源层，将第3层作为信号层，将第4层设置成高速数字电路地。

此外，要尽量保证由同一个高速数字器件所驱动的信号走线以同样的电源层作为参考平面，而且此电源层为高速数字器件的供电电源层。

3.确定多电源参考平面

多电源参考平面将被分割成几个电压不同的实体区域。如果紧靠多电源层的是信号层，那么其附近的信号层上的信号电流将会遭遇不理想的返回路径，使返回路径上出现缝隙。对于高速数字信号，这种不合理的返回路径设计可能会带来严重的问题，所以要求高速数字信号布线应该远离多电源参考平面。

4.确定多个接地参考平面(接地平面)

多个接地参考平面(接地层)可以提供一个好的低阻抗的电流返回路径，可以减小共模EMl。接地平面和电源平面应该紧密耦合，信号层也应该和邻近的参考平面紧密耦合。减少层与层之间的介质厚度可以达到这个目的。

5.高速信号层位于信号中间层

电路中的高速信号传输层应该是信号中间层，并且夹在两个铺铜层之间。这样两个铺铜层的铜膜可以为高速信号传输提供电磁屏蔽，同时也能有效地将高速信号的辐射限制在两个铺铜层之间，不对外造成干扰。

6.设定布线方向

在同一信号层上，应保证大多数布线的方向是一致的，同时应与相邻信号层的布线方向正交。例如，可以将一个信号层的布线方向设为"Y轴”走向，而将另一个相邻的信号层布线方向设为“X轴”走向。

7.多电源层远离高速信号层多电源层要注意远离高速数字信号布线。因为多电源层会被分割成几个电压不同的实体区域，如果紧靠多电源层的是信号层，那么其附近的信号层上的信号电流将会遭遇不理想的返回路径，使返回路径上出现缝隙。

8.采用偶数层结构经典的PCB叠层设计几乎全部是偶数层的，而不是奇数层的。偶数层印制电路板具有成本优势，同时偶数层比奇数层更能避免电路板翘曲。

9.布线组合安排在邻近层为了完成复杂的布线走线的层间转换是不可避免的。一个信号路径所跨越的两个层称为一个“布线组合”。最好的布线组合设计是避免返回电流从一个参考平面流到另一个参考平面，而是从一个参考平面的一个点(面)流到另一个点(面)。因此，布线组合最好安排在邻近层，因为一个经过多层的路径对于返回电流而言是不通畅的。虽然可以通过在过孔附近放置去耦电容或者减小参考平面间的介质厚度等来减小地弹，但也非一个好的设计。

10.成本考虑

在制造成本上，在具有相同的PCB面积的情况下，多层电路板的成本肯定比单层和双层电路板高，而且层数越多，成本越高。但在考虑实现电路功能和电路板小型化，保证信号完整性、EMl、EMC 等性能指标等因素时，应尽量使用多层电路板。综合评价，多层电路板与单双层电路板两者的成本差异并不会比预期的高很多。

关于PCB多层板设计有什么技巧？PCB多层板设计10个小技巧的知识点，想要了解更多的，可关注领卓PCBA，如有需要了解更多PCB打样、SMT贴片、PCBA加工的相关技术知识，欢迎留言获取!

审核编辑：汤梓红