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多層板設(shè)計(jì)

多層板和雙層板設(shè)計(jì)差不多 甚至布線(xiàn)更容易，。
如果有雙層板的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，多層就不難。
首先，要?jiǎng)澐謱拥Y(jié)構(gòu)，以基板為中心，向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布，相臨信號(hào)層之間用電地層隔離。是設(shè)計(jì)最為方便的。
層迭結(jié)構(gòu)(4層、6層、8層、16層)：
對(duì)于傳輸線(xiàn)，頂?shù)讓硬捎梦Ь€(xiàn)模型分析，內(nèi)部信號(hào)層用帶狀線(xiàn)模型。6層/10層/14層/18層基板兩側(cè)的信號(hào)層最好用軟件仿真，比較麻煩。
6層/10層/14層/18層等基板兩側(cè)是信號(hào)層，沒(méi)有電地隔離，需要注意相臨層垂直走線(xiàn)和避免交流環(huán)路。
如果還有其他電源，優(yōu)先在信號(hào)層走粗線(xiàn)，盡量不要分割電地層

多層線(xiàn)路板設(shè)計(jì)原則

大多的PCB工程師,他們經(jīng)常畫(huà)電腦主板,對(duì)Allegro等優(yōu)秀的工具非常的熟練,但是,非?？上У氖?他們居然很少知道如何進(jìn)行阻抗控制,如何使用工具進(jìn)行信號(hào)完整性分析.如何使用IBIS模型。我覺(jué)得真正的PCB高手應(yīng)該還是信號(hào)完整性專(zhuān)家,而不僅僅停留在連連線(xiàn),過(guò)過(guò)孔的基礎(chǔ)上。對(duì)布通一塊板子容易，布好一塊好難。

對(duì)于電源、地的層數(shù)以及信號(hào)層數(shù)確定后，它們之間的相對(duì)排布位置是每一個(gè)PCB工程師都不能回避的話(huà)題；

層的排布一般原則

• 地平面為元件面下面（第二層），提供器件屏蔽層以及為頂層布線(xiàn)提供參考平面；
• 所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰；
• 兩信號(hào)層直接相鄰的情況盡量避免；
• 主電源盡可能與其對(duì)應(yīng)地相鄰；
• 兼顧層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。

對(duì)于母板的層排布，現(xiàn)有母板很難控制平行長(zhǎng)距離布線(xiàn)，對(duì)于板級(jí)工作頻率在50MHZ以上的（50MHZ以下的情況可參照，適當(dāng)放寬），建議排布原則：

• 元件面、焊接面為完整的地平面（屏蔽）；
• 無(wú)相鄰平行布線(xiàn)層；
• 所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰；
• 關(guān)鍵信號(hào)與地層相鄰，不跨分割區(qū)。

注：具體PCB的層的設(shè)置時(shí)，要對(duì)以上原則進(jìn)行靈活掌握，在領(lǐng)會(huì)以上原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際單板的需求，

常用層疊方案

下面通過(guò)4層板的例子來(lái)說(shuō)明如何優(yōu)選各種層疊結(jié)構(gòu)的排列組合方式。

4層層疊方案（從頂層到底層）

1. Siganl_1（Top），GND（Inner_1），POWER（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。
2. Siganl_1（Top），POWER（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。
3. POWER（Top），Siganl_1（Inner_1），GND（Inner_2），Siganl_2（Bottom）。

　　顯然，方案3電源層和地層缺乏有效的耦合，不應(yīng)該被采用。

　　那么方案1和方案2應(yīng)該如何進(jìn)行選擇呢？一般情況下，設(shè)計(jì)人員都會(huì)選擇方案1作為4層板的結(jié)構(gòu)。選擇的原因并非方案2不可被采用，而是一般的PCB板都只在頂層放置元器件，所以采用方案1較為妥當(dāng)。但是當(dāng)在頂層和底層都需要放置元器件，而且內(nèi)部電源層和地層之間的介質(zhì)厚度較大，耦合不佳時(shí)，就需要考慮哪一層布置的信號(hào)線(xiàn)較少。對(duì)于方案1而言，底層的信號(hào)線(xiàn)較少，可以采用大面積的銅膜來(lái)與POWER層耦合；反之，如果元器件主要布置在底層，則應(yīng)該選用方案2來(lái)制板。

　　如果電源層和地線(xiàn)層本身就已經(jīng)耦合，考慮對(duì)稱(chēng)性的要求，一般采用方案1。

6層層疊方案

方案一：Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），Siganl_3（Inner_3），POWER（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。方案1采用了4層信號(hào)層和2層內(nèi)部電源/接地層，具有較多的信號(hào)層，有利于元器件之間的布線(xiàn)工作，但是該方案的缺陷也較為明顯，表現(xiàn)為以下兩方面。

1. 電源層和地線(xiàn)層分隔較遠(yuǎn)，沒(méi)有充分耦合。
2. 信號(hào)層Siganl_2（Inner_2）和Siganl_3（Inner_3）直接相鄰，信號(hào)隔離性不好，容易發(fā)生串?dāng)_。

方案二：Siganl_1（Top），Siganl_2（Inner_1），POWER（Inner_2），GND（Inner_3），Siganl_3（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。方案2相對(duì)于方案1，電源層和地線(xiàn)層有了充分的耦合，比方案1有一定的優(yōu)勢(shì)，但是Siganl_1（Top）和Siganl_2（Inner_1）以及Siganl_3（Inner_4）和Siganl_4（Bottom）信號(hào)層直接相鄰，信號(hào)隔離不好，容易發(fā)生串?dāng)_的問(wèn)題并沒(méi)有得到解決。

方案三：Siganl_1（Top），GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），POWER（Inner_3），GND（Inner_4），Siganl_3（Bottom）。相對(duì)于方案1和方案2，方案3減少了一個(gè)信號(hào)層，多了一個(gè)內(nèi)電層，雖然可供布線(xiàn)的層面減少了，但是該方案解決了方案1和方案2共有的缺陷。

1. 電源層和地線(xiàn)層緊密耦合。
2. 每個(gè)信號(hào)層都與內(nèi)電層直接相鄰，與其他信號(hào)層均有有效的隔離，不易發(fā)生串?dāng)_。
3. Siganl_2（Inner_2）和兩個(gè)內(nèi)電層GND（Inner_1）和POWER（Inner_3）相鄰，可以用來(lái)傳輸高速信號(hào)。兩個(gè)內(nèi)電層可以有效地屏蔽外界對(duì)Siganl_2（Inner_2）層的干擾和Siganl_2（Inner_2）對(duì)外界的干擾。

　　綜合各個(gè)方面，方案3顯然是最優(yōu)化的一種，同時(shí)，方案3也是6層板常用的層疊結(jié)構(gòu)。

　　通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)例子的分析，相信讀者已經(jīng)對(duì)層疊結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識(shí)，但是在有些時(shí)候，某一個(gè)方案并不能滿(mǎn)足所有的要求，這就需要考慮各項(xiàng)設(shè)計(jì)原則的優(yōu)先級(jí)問(wèn)題。遺憾的是由于

　　電路板的板層設(shè)計(jì)和實(shí)際電路的特點(diǎn)密切相關(guān)，不同電路的抗干擾性能和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)各有所不同，所以事實(shí)上這些原則并沒(méi)有確定的優(yōu)先級(jí)可供參考。但可以確定的是，設(shè)計(jì)原則：內(nèi)部電源層和地層之間應(yīng)該緊密耦合，在設(shè)計(jì)時(shí)需要首先得到滿(mǎn)足，另外如果電路中需要傳輸高速信號(hào)，那么設(shè)計(jì)原則3（電路中的高速信號(hào)傳輸層應(yīng)該是信號(hào)中間層，并且?jiàn)A在兩個(gè)內(nèi)電層之間）就必須得到滿(mǎn)足。