在設計多層PCB電路板之前，設計者需要首先根據電路的規模、電路板的尺寸和電磁兼容（EMC）的要求來確定所采用的電路板結構
，也就是決定采用4層，6層，還是更多層數的電路板。確定層數之後，再確定內電層的放置位置以及如何在這些層上分布不同的信號。這就是多層PCB層疊結構的選擇問題。

 

 

 

1、確定多層PCB板(ban)的(de)層(ceng)疊(die)結(jie)構(gou)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)較(jiao)多(duo)的(de)因(yin)素(su)。從(cong)布(bu)線(xian)方(fang)麵(mian)來(lai)說(shuo)
，層(ceng)數(shu)越(yue)多(duo)越(yue)利(li)於(yu)布(bu)線(xian)，但(dan)是(shi)製(zhi)板(ban)成(cheng)本(ben)和(he)難(nan)度(du)也(ye)會(hui)隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)。對(dui)於(yu)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)來(lai)說(shuo)，層(ceng)疊(die)結(jie)構(gou)對(dui)稱(cheng)與(yu)否(fou)是(shi)PCB板(ban)製(zhi)造(zao)時(shi)需(xu)要(yao)關(guan)注(zhu)的(de)焦(jiao)點(dian)，所(suo)以(yi)層(ceng)數(shu)的(de)選(xuan)擇(ze)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)需(xu)求(qiu)
，以(yi)達(da)到(dao)最(zui)佳(jia)的(de)平(ping)衡(heng)。對(dui)於(yu)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)來(lai)說(shuo)
，在(zai)完(wan)成(cheng)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)預(yu)布(bu)局(ju)後(hou)，會(hui)對(dui)PCB的布線瓶頸處進行重點分析。結合其他EDA工具分析電路板的布線密度
；再綜合有特殊布線要求的信號線如差分線、敏感信號線等的數量和種類來確定信號層的層數


；然後根據電源的種類、隔離和抗幹擾的要求來確定內電層的數目。這樣，整個電路板的板層數目就基本確定了。

 

2、元件麵下麵（第二層）為地平麵，提供器件屏蔽層以及為頂層布線提供參考平麵；敏感信號層應該與一個內電層相鄰（內部電源/地層），liyongneidiancengdedatongmolaiweixinhaocengtigongpingbi。dianluzhongdegaosuxinhaochuanshucengyinggaishixinhaozhongjianceng
，bingqiejiazailianggeneidiancengzhijian。zheyanglianggeneidiancengdetongmokeyiweigaosuxinhaochuanshutigongdiancipingbi
，tongshiyenengyouxiaodijianggaosuxinhaodefushexianzhizailianggeneidiancengzhijian，buduiwaizaochengganrao。

 

3、所有信號層盡可能與地平麵相鄰；

 

4
、盡量避免兩信號層直接相鄰；相鄰的信號層之間容易引入串擾，從而導致電路功能失效。在兩信號層之間加入地平麵可以有效地避免串擾。

 

5、主電源盡可能與其對應地相鄰
；

 

6
、兼顧層壓結構對稱。

 

7、對於母板的層排布，現有母板很難控製平行長距離布線，對於板級工作頻率在50MHZ以上的（50MHZ以下的情況可參照，適當放寬），建議排布原則：

 

元件麵、焊接麵為完整的地平麵（屏蔽）；

無相鄰平行布線層
；

所有信號層盡可能與地平麵相鄰；

關鍵信號與地層相鄰，不跨分割區。

 

注：具體PCB的層的設置時，要對以上原則進行靈活掌握，在領會以上原則的基礎上
，根據實際單板的需求
，如：是否需要一關鍵布線層、電源、地平麵的分割情況等，確定層的排布，切忌生搬硬套，或摳住一點不放。

 

8、多個接地的內電層可以有效地降低接地阻抗。例如，A信號層和B信號層采用各自單獨的地平麵，可以有效地降低共模幹擾。

 

 

 

下麵通過 4 層板的例子來說明如何優選各種層疊結構的排列組合方式。

 

對於常用的 4 層板來說，有以下幾種層疊方式（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
，不應該被采用。

 

那麼方案 1 和方案 2 應該如何進行選擇呢？

 

一般情況下，設計人員都會選擇方案 1 作為 4層板的結構。選擇的原因並非方案 2 不可被采用
，而是一般的 PCB 板都隻在頂層放置元器件，所以采用方案 1 較為妥當。

 

danshidangzaidingcenghedicengdouxuyaofangzhiyuanqijian
，erqieneibudianyuancenghedicengzhijiandejiezhihoudujiaoda，ouhebujiashi
，jiuxuyaokaolvnayicengbuzhidexinhaoxianjiaoshao。duiyufangan 1而言
，底層的信號線較少，可以采用大麵積的銅膜來與 POWER 層耦合；反之
，如果元器件主要布置在底層，則應該選用方案 2 來製板。

 

如果采用層疊結構，那麼電源層和地線層本身就已經耦合，考慮對稱性的要求，一般采用方案 1。

 

 

在完成 4 層板的層疊結構分析後，下麵通過一個 6 層板組合方式的例子來說明 6 層板層疊結構的排列組合方式和優選方法。

 

（1）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 層信號層和 2 層內部電源/接地層
，具有較多的信號層
，有利於元器件之間的布線工作

，但是該方案的缺陷也較為明顯
，表現為以下兩方麵：

 

① 電源層和地線層分隔較遠，沒有充分耦合。

 

② 信號層 Siganl_2（Inner_2）和 Siganl_3（Inner_3）直接相鄰，信號隔離性不好，容易發生串擾。

 

（2）Siganl_1（Top），Siganl_2（Inner_1），POWER（Inner_2）

，GND（Inner_3）
，Siganl_3（Inner_4），Siganl_4（Bottom）。

 

方案 2 相對於方案 1，電源層和地線層有了充分的耦合，比方案 1 有一定的優勢


，但是

 

Siganl_1（Top）和 Siganl_2（Inner_1）以及 Siganl_3（Inner_4）和 Siganl_4（Bottom）信號層直接相鄰，信號隔離不好，容易發生串擾的問題並沒有得到解決。

 

（3）Siganl_1（Top）

，GND（Inner_1），Siganl_2（Inner_2），POWER（Inner_3），GND（Inner_4），Siganl_3（Bottom）。

 

相對於方案 1 和方案 2，方案 3 減少了一個信號層，多了一個內電層，雖然可供布線的層麵減少了，但是該方案解決了方案 1 和方案 2 共有的缺陷。

 

① 電源層和地線層緊密耦合。

 

② 每個信號層都與內電層直接相鄰，與其他信號層均有有效的隔離，不易發生串擾。

 

③ Siganl_2（Inner_2）和兩個內電層 GND（Inner_1）和 POWER（Inner_3）相鄰，可以用來傳輸高速信號。兩個內電層可以有效地屏蔽外界對 Siganl_2（Inner_2）層的幹擾和Siganl_2（Inner_2）對外界的幹擾。

 

綜合各個方麵，方案 3 顯然是最優化的一種，同時，方案 3 也是 6 層ceng板ban常chang用yong的de層ceng疊die結jie構gou。通tong過guo對dui以yi上shang兩liang個ge例li子zi的de分fen析xi
，相xiang信xin讀du者zhe已yi經jing對dui層ceng疊die結jie構gou有you了le一yi定ding的de認ren識shi，但dan是shi在zai有you些xie時shi候hou，某mou一yi個ge方fang案an並bing不bu能neng滿man足zu所suo有you的de要yao求qiu，這zhe就jiu需xu要yao考kao慮lv各ge項xiang設she計ji原yuan則ze的de優you先xian級ji問wen題ti。遺yi憾han的de是shi由you於yu電dian路lu板ban的de板ban層ceng設she計ji和he實shi際ji電dian路lu的de特te點dian密mi切qie相xiang關guan
，不bu同tong電dian路lu的de抗kang幹gan擾rao性xing能neng和he設she計ji側ce重zhong點dian各ge有you所suo不bu同tong
，所suo以yi事shi實shi上shang這zhe些xie原yuan則ze並bing沒mei有you確que定ding的de優you先xian級ji可ke供gong參can考kao。但dan可ke以yi確que定ding的de是shi
，設she計ji原yuan則ze 2（內部電源層和地層之間應該緊密耦合）在設計時需要首先得到滿足，另外如果電路中需要傳輸高速信號，那麼設計原則 3（電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層，並且夾在兩個內電層之間）就必須得到滿足。

 

 

 

一般通用的布線順序是TOP--GND---信號層---電源層---GND---信號層---電源層---信號層---GND---BOTTOM

 

本身這個布線順序並不一定是固定的，但是有一些標準和原則來約束：如top層和bottom的相鄰層用GND
，確保單板的EMC特性
；如每個信號層優選使用GND層做參考平麵；整個單板都用到的電源優先鋪整塊銅皮
；易受幹擾的、高速的、沿跳變的優選走內層等等。