电路板厂家：如何定义多层电路板的堆叠？

电路板厂家：如何定义多层电路板的堆叠？

下面以二层到八层的层列表为例进行说明：

一、单面电路板与双面电路板的压合

对于两层板来说，由于板数较少，不存在堆叠问题。 EMI辐射的控制主要从布线和布局上考虑；

单层板和双层板的电磁兼容问题越来越突出。 造成这种现象的主要原因是信号环路面积过大，不仅产生较强的电磁辐射，而且使电路对外界干扰敏感。 提高线路电磁兼容性最简单的方法就是减少关键信号的环路面积。

关键信号：从电磁兼容的角度来看，关键信号主要是指产生强辐射、对外界敏感的信号。 能够产生强辐射的信号一般是周期性信号，例如时钟或地址低阶信号。 对干扰敏感的信号是指低电平的模拟信号。

单双层板通常用于10KHz以下的低频模拟设计：

1）同层电源线路应采用放射状布置，线路总长度应尽量减少；

2）运行时电源与地线要相互靠近； 在关键信号线旁敷设地线，地线应尽可能靠近信号线。 这样就形成了更小的环路面积，降低了差模辐射对外界干扰的敏感度。 当信号线旁边加一条地线时，就形成了一个面积最小的环路，信号电流肯定会经过这个环路而不是其他地线路径。

3）如果是双层电路板，可沿电路板另一面的信号线敷设地线，靠近信号线底部，走线尽量宽。 由此形成的环路面积等于电路板的厚度乘以信号线的长度。

二、四层叠合

1. SIG－GND(PWR)－PWR(GND)－SIG；

2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND；

对于上述两种堆叠设计，潜在的问题是传统的 1.6 毫米（62 密尔）板厚度。 层间距会变得很大，不仅不利于阻抗控制、层间耦合和屏蔽； 特别是电源层之间的间距较大，会降低电路板的电容，不利于滤除噪声。

对于第一种方案，通常应用于板上芯片较多的情况。 该方案可以实现良好的SI性能，但对于EMI性能不是很好。 主要是通过路由等细节来控制。 主要注意的是，地层放置在信号最密集的信号层的连接层处，有利于吸收和抑制辐射； 增加板块面积以体现20H规则。

对于第二种方案，通常应用于板上芯片密度足够低且芯片周围有足够面积（放置所需电源铜层）的情况。 在该方案中，电路板的外层是地层，中间两层是信号/电源层。 信号层上的电源采用宽导线走线，可以使电源电流的路径阻抗低，信号微带路径的阻抗也低，还可以通过外层屏蔽内层的信号辐射。 层。 从EMI控制的角度来看，这是目前最好的4层电路板结构。

注意：中间两层信号和电源混合层的距离要拉开，走线方向要垂直，避免串扰； 适当的控制面板区域，体现20H法则； 如果要控制走线阻抗，上述方案要非常小心，将走线安排在电源和接地铜岛下方。 另外，电源或地层敷铜应尽可能互连，保证直流和低频的连通性。

三、六层叠合

对于芯片密度高、时钟频率高的设计，应考虑六层板的设计，推荐堆叠方式：

1.SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG；

对于该方案来说，这种堆叠方案可以获得良好的信号完整性。 信号层与接地层相邻，电源层与接地层成对存在。 各走线层的阻抗可以得到很好的控制，并且两层都可以很好地吸收磁力线。 并且在电源、地层齐全的情况下，可以为各层信号提供更好的返回路径。

2.GND－SIG－GND－PWR－SIG－GND；

对于该方案来说，该方案仅适用于器件密度不是很高的情况。 这种层压具有上层压的所有优点。 另外，顶层和底层的接地面比较完整，可以作为更好的屏蔽层。 需要注意的是，电源层要靠近非主要元件层，因为底层的平面会更完整。 因此，EMI性能优于第一种方案。

总结：对于六层板方案，应尽量减少电源层与地层之间的间距，以获得良好的电源和地耦合。 然而，在62mil的厚度下，虽然层间距减小了，但要将主电源与地层之间的距离控制得很小并不容易。 与方案一和方案二相比，方案二的成本会大大增加。 因此，我们在堆叠时通常选择第一种方案。 设计应遵循20H规则和镜面层规则。

四、八层叠合

1. 由于电磁吸收能力较差且功率阻抗较大，这不是一个好的堆叠方法。 其结构：信号1元件面，微带走线层

• 信号2内部微带走线层，良好的走线层（X方向）
  

• 接地
  

• 信号3带状线走线层，好走线层（Y方向）
  

• 信号4带状线走线层
  

• 电源
  

• 信号5内部微带走线层
  

• 信号6微带路由层
  

2.它是第三种堆叠方法的变体。 由于增加了参考层，具有良好的EMI性能，并且可以很好地控制各信号层的特性阻抗

• 信号1元件面、微带走线层、良走线层

• 地层，电磁波吸收能力好

• 信号2带状线走线层，走线层好

• 电源层，与下面地层形成良好的电磁吸收效果 5. 地层

• 信号3带状线走线层，走线层好

• 功率层，功率阻抗大

• 信号4微带走线层，良好的走线层
  

3、最佳的堆叠方式，由于采用多层地参考面，具有非常好的地磁吸收能力。

• 信号1元件面、微带走线层、良走线层

• 地层，电磁波吸收能力好

• 信号2带状线走线层，走线层好

• 电源层，与下面地层形成良好的电磁吸收效果 5. 地层

• 信号3带状线走线层，走线层好

• 地层，电磁波吸收能力好

• 信号4微带走线层，良好的走线层

如何选择所使用的板层数和堆叠方式取决于板上信号网络的数量、器件密度、PIN密度、信号频率、板尺寸等诸多因素。 我们应该综合考虑这些因素。 信号网络数量越多，器件密度越大，PIN密度越大，信号频率越高，设计时应尽量采用多层板设计。 为了获得良好的EMI性能，最好保证每个信号层都有自己的参考层。

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