笔者电子信息专业硕士毕业，获得过多次电子设计大赛、大学生智能车、数学建模国奖，现就职于南京某半导体芯片公司，从事硬件研发，电路设计研究。对于学电子的小伙伴，深知入门的不易，特开次博客交流分享经验，共同互勉！全套资料领取扫描文末二维码！

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目录

PCB板材

1.四层板叠层推荐方式

2.六层板叠层推荐方式

2.1.SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG； 信号-地-信号-电源-地-信号

2.2 GND－SIG－GND－PWR－SIG －GND； 地-信号-地-电源-信号-地

3.层叠分析

3.1基本原则

3.2常见的3种4层板的层叠方案优缺点

 3.3种常见的6层板的层叠方案优缺点

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PCB板材

常用的板材如下，最熟悉的的就是FR-4，其以玻璃纤维布作为增强材料，以环氧树脂作为粘合剂。

它也分low/middle/high Tg的，就是能够承受的最大玻璃化温度。

就是板材的最大额定工作温度。一般都选择High-Tg多一点（170°左右）

我们常用的FR-4的材料损耗排名最大，不过FR-4是统称，比如TU662、IT158。

板材图谱

板材主要是按照Dk/Df来进行分类的，Dk是相对介电常数，Df是损耗因子。

相对介电常数越大，信号在介质中的传播速度越慢。

 因此在高速信号PCB设计中，会尽量选择介电常数和材质损耗因子小的材质，相应地，成本也会变高。

layout工程师先评估好PCB需要的层数，确定好叠层设计及线宽线距，线宽线距就是为了控制信号线的特性阻抗

PCB板厚也不是随意定义的。常见的比如1mm，1.6mm，2mm，2.4mm

由于PP，CORE厚度也不是可以无限大或者无限小，都是有一定厚度范围的

所以对于一定板厚的PCB，比如1.6mm，最多叠层的层数也就有上限限制。

一般1.6mm的板厚，PCB最多叠14层左右。

1.四层板叠层推荐方式

一般pcb四层板，如下安排：顶层和底层为信号层，中间2层分别为电源层和地层。电源层与地线层在中间可以起到隔离作用，减少干扰的作用。

对于尺寸较大的pcb四层板，元器件比较宽松的PCB板也可以用两层完成，如果两层布局困难，排不开的话，容易造成干扰的，可以使用4层解决过分拥挤的困难。

4层分布见附图：

2.六层板叠层推荐方式

6层板PCB设计中某些叠层方案对电磁场的屏蔽作用不够好，对电源汇流排瞬态信号的降低作用甚微。。对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计。

2.1.SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG； 信号-地-信号-电源-地-信号

对于这种方案，这种叠层方案可得到较好的信号完整性，信号层与接地层相邻，电源层和接地层配对，每个走线层的阻抗都可较好控制，且两个地层都是能良好的吸收磁力线。并且在电源、地层完整的情况下能为每个信号层都提供较好的回流路径。 

2.2 GND－SIG－GND－PWR－SIG －GND； 地-信号-地-电源-信号-地

对于这种方案，该种方案只适用于器件密度不是很高的情况，这种叠层具有上面叠层的所有优点，并且这样顶层和底层的地平面比较完整，能作为一个较好的屏蔽层来使用。需要注意的是电源层要靠近非主元件面的那一层，因为底层的平面会更完整。因此，EMI性能要比第一种方案好。 

小结：对于六层板的方案，电源层与地层之间的间距应尽量减小，以获得好的电源、地耦合。但62mil的板厚，层间距虽然得到减小，还是不容易把主电源与地层之间的间距控制得很小。对比第一种方案与第二种方案，第二种方案成本要大大增加。因此，我们叠层时通常选择第一种方案。设计时，遵循20H规则和镜像层规则设计。

3.层叠分析

3.1基本原则

怎么层叠？哪样层叠更好？一般遵循以下几点基本原则。

① 元件面、焊接面为完整的地平面（屏蔽）。

② 尽可能无相邻平行布线层。

③ 所有信号层尽可能与地平面相邻。

④ 关键信号与地层相邻，不跨分割区。

可以根据以上原则，对如图8-35和图8-36所示的常见的层叠方案进行分析，分析情况如下。

3.2常见的3种4层板的层叠方案优缺点

 3.3种常见的6层板的层叠方案优缺点

通过方案1到方案4的对比发现，在优先考虑信号的情况下，选择方案3和方案4会明显优于前面两种方案。但是在实际设计中，产品都是比较在乎成本的，然后又因为布线密度大，通常会选择方案1来做层叠结构，所以在布线的时候一定要注意相邻两个信号层的信号交叉布线，尽量让串扰降到最低。 

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