PCB原创|高速PCB设计软件层叠结构设计的建议

板妹90

在进行多层PCB设计时，PCB层数的多少要取决于电路板的复杂程度，从PCB的加工过程考虑，多层PCB是将多个“双面板PCB”通过叠加、压合工序制造出来的，但多层PCB的层数、各层之间的叠加顺序及板材选择是由电路板设计师决定的，这就是所谓的“PCB层叠设计”。

俗话说的好，最好的实践也是建立在理论知识的基础上，板儿妹在本节中重点给大家分享关于PCB叠层设计概念性的理论知识以及层叠结构的设计建议。


一、PCB层叠的构成

PCB设计文件中的层设置包括以下几种：丝印层、阻焊层、布线层、平面层。

丝印层（SilkScreen）：是在PCB板中放置器件说明信息及板名标识的物理层。

阻焊层（Soldermask）：阻焊是PCB的重要组成部分，主要起防焊及环境防护的作用，阻焊层是附着在PCB表面的一层油墨，其作用是覆盖不需要焊接的PCB区域，防止连锡，同时在一定程度上保护线路免受外界损伤。

布线层（Conductor）：是以“正片”方式实现PCB板各个器件互连关系的物理层。

平面层（Plane）：是实现PCB板各个电源，地网络连接及提供阻抗参考，回流路径的物理层。

二、层叠结构的设计建议

通常指的“层叠设计”，其实是布线层、平面层的叠加排布方式的设计。

1、PCB叠层方式推荐为Foil叠法。

2、尽可能减少PP片和CORE型号及种类在同一层叠中的使用（每层介质不超过3张PP叠层）。

3、两层之间PP介质厚度不要超过21MIL（厚的PP介质加工困难，一般会增加一个芯板导致实际叠层数量的增加从而额外增加加工成本）。

4、PCB外层（Top、Bottom层）一般选用0.5OZ厚度铜箔、内层一般选用1OZ厚度铜箔。
说明：一般根据电流大小和走线粗细决定铜箔厚度，如电源板一般使用2-3OZ铜箔，普通信号板一般选择1OZ的铜箔，走线较细的情况还可能会使用1/3QZ铜箔以提高良品率；同时避免在内层使用两面铜箔厚度不一致的芯板。

5、PCB板布线层和平面层的分布，要求从PCB板层叠的中心线上下对称（包括层数，离中心线距离，布线层铜厚等参数）
说明：PCB叠法需采用对称设计，对称设计指绝缘层厚度、半固化片类别、铜箔厚度、图形分布类型（大铜箔层、线路层）尽量相对于PCB的中心线对称。

6、线宽及介质厚度设计需要留有充分余量，避免余量不足产生SI等设计问题。
在少量PCB设计中，采用了在电源地平面层布线或者在布线层走电源、地网络的情况，对于这种混合类型的层面设计统一称为信号层。

综上所述，在进行多层PCB设计之前，layout工程师需要根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容的要求类确定所采用的电路板结构，也就是决定采用4层、6层，或是更多层数的电路板。