6层PCB板叠层设计结构不同的方法的优点及缺陷

随着板层PCB设计的层数越来越大。我们常用的PCB的材料的有几种呢？我们常用的PCB板材质可分为两大类：刚性基板材料和柔性基板材料。

按增强材料不同分为：纸基、玻璃布基、复合基（CEM系列等）和特殊材料基（陶瓷、金属基等）四大类。pcb板材的介电常数，一般为4.2-4.5和板厚有关系。

下来和小北聊聊不同六层PCB叠层的结构的优点及缺点。

.六层板叠层

叠层方案1.TOP-GND02-ART03-PWR04-GND05-BOTTOM；

此方案为目前业界主推的6层PCB的叠层设计方案，有3个布线层，1个电源平面和2个地平面。第4层和第5层电源平面和地平面之间的芯板Core的厚度要尽可能小，以降低第4层电源平面的特性阻抗，使第4层和第5层的电源平面与地平面具有较好的电容去耦特性。第3层信号层是最优布线层，高速信号和高风险信号优先布置在该层。

● 电源层和地线层紧密偶合。

● 每个信号层都与内电层直接相邻，与其他信号层均有有效的隔离，不易发生申扰。

● ART03与两个内电层CND02 和PWR04相选方当邻，可以用来传输高速信号。两个内电层可以有效地屏蔽外界对ART03。叠层方案2:TOP-GND02-ART03-ART04-PWR05-BOTTOM

当PCB设计时需要的布线层数多，对成本要求苛刻时，可以采用此方案。此方案有4个布线层，1个

电源平面和1个地平面，在电源平面和地平面之间夹有两个信号层，电源平面和地平面之间不存在任何的去耦作用，在处理电源层时可适当添加电源引脚的去耦电容，降低电源和地之间的特性阻抗。在该方案中，第三层ART03是最优布线层，高风险和高速信号优先布置在该层。

方案采用了4层信号层和2层内部电源/接地层，具有较多的信号层，有利于元器件之间的布线，但该方案的缺陷也较为明显，表现为以下两个方面。

●电源层和地线层分隔较远，没有充分耦合。

●信号层ART03和ART04直接相邻，信号隔离性不好，容易发生串扰。

叠层方案3:TOP、ART02、GND03、PWR04、ART05、BOTTOM

该方案也有4个布线层、1个电源平面和1个地平面。第3层和第4层电源平面和地平面之间芯板的厚度要尽量小，使电源阻抗较低，提供较好的去耦效果。但由于第1层和第2层2个信号走线层相邻，第5层和第6层信号走线层相邻，信号质量较差，所以在走线时，第1层和第2层要交叉走线，第5层和第6层信号要交叉走线。靠近地平面的第2层是最优布线层。

方案3相对于方案2，电源层和地线层有了充分的耦合，比方案2有一定的优势，但TOP和 ART02以及ART05和BOTTOM信号层直接相邻，信号隔离不好，容易发生串扰的问题并没有得到解决。

综合各个方面，方案1显然是最优化的一种，同时，方案1也是6层板常用的层叠结构。通过对以上两个例子的分析，相信读者已经对层叠结构有了一定的认识，但在有些时候，某一个方案并不能满足所有的要求，这就需要考患各项设计原则的优先级问题。遗憾的是，由于电路板的板层设计和实际电路的特点密切相关，不同电路的抗干扰性能和设计侧重点各有不同，所以实际上这些原则并没有确定的优先级可供参考。

但可以确定的是，PCB设计原则是内部电源层和地层之间应该紧密耦，内部电源层和地层之间应该紧密耦合。如果电路中需要传输高速信号，在设计时需要首先得到满足，可以考虑将高速信号的布线在Top层或Bolom层，也可以考虑将高速信号布线在中间层，并且夹在两个内电层之间