如何正确应用 PCB 的分层 和堆叠

【派旗纳米：专业纳米涂层研发，提供PCB防护综合解决方案】双层印制电路板为了更好地有更快的电磁兼容测试性设计方案，促使印制电路板在一切正常工作中可以达到电磁兼容测试和敏感性规范，恰当的层叠有利于快速和阻止EMI。

双层印制电路板设计理论

双层印制电路板的电磁兼容测试剖析可以根据克希霍夫基本定律和电磁感应定律电磁感应定律。

依据克希霍夫基本定律，一切频域数据信号由源到负荷的传递都务必有一个最少特性阻抗的途径。见图一。图内I=I′,尺寸相同，方位反过来。图内I大家称之为数据信号电流量，I′称之为印象电流量，而I′所属的层大家称之为印象平面图层。假如数据信号电流量下边是电源层(POWER)，这时的印象电流量控制回路是根据电容耦合所做到的。见图二。

依据电磁感应定律电磁感应定律。

可以得到当A越大时，E值越大，见图三

依据以上2个基本定律，大家得到在双层印制电路板分层次及层叠中应遵循下列基本准则：

① 开关电源平面图应尽可能挨近接地平面，并应在接地平面下。 ② 走线层应分配与印象平面图层邻近。 ③ 开关电源与地质构造特性阻抗最少。 ④ 在内层产生带状线，表层产生微带线。二者特点不一样。 ⑤ 关键电源线应紧临地质构造。

PCB板的层叠与分层次

①二层板

此板仅能用以低速档设计方案。EMC较为差。

②四层板

由下列几类层叠次序。下边各自把多种不一样的层叠好坏作表明。表一：

注：S1数据信号走线一层，S2数据信号走线二层;GND地质构造;POWER电源层

第一种状况，理应是四层板中最佳的一种状况。由于表层是地质构造，对EMI有屏蔽掉功效，与此同时电源层同地质构造也靠谱得非常近，促使开关电源内电阻较小，获得最好实际效果。但第一种状况不可以用以当本板相对密度非常大的状况。由于这样一来，就无法确保第一层地的一致性，那样第二层数据信号会变的更差。此外，此类架构也不可以用以整板功能损耗较为大的状况。

表格中的第二种状况，是大家平常最常见的一种方法。从板的构造上，也不适合用以快速数字电路设计。由于在这个构造中，不容易维持低开关电源特性阻抗。以一个板2mm为例子：规定Z0=50ohm. 以线距为8mil.铜泊厚为35цm。那样数据信号一层与地质构造正中间是0.14mm。而地质构造与电源层为1.58mm。那样就极大地提升了开关电源的内电阻。在此类构造中,因为辐射源是向室内空间的，要加屏蔽掉板，才可以降低EMI。

表格中第三种状况，S1层上电源线品质最好是。S2其次。对EMI有屏蔽掉功效。但开关电源特性阻抗比较大。此板能用以整板功能损耗大而该板是干扰信号换句话说紧邻着干扰信号的情形下。

③六多层板 表二：

A种状况，是常用的形式之一，S1是比较好的走线层。S2其次。但开关电源平面图特性阻抗较弱。走线时要留意S2对S3层的危害。

B种状况，S2层为好的走线层，S3层级之。开关电源平面图特性阻抗不错。

C种状况，这样的事情是六多层板中最佳的状况，S1，S2，S3全是好的走线层。开关电源平面图特性阻抗不错。不完美的是走线层同前二种状况少了一层。

D种状况，在六多层板中，特性虽好于前三种，但走线层低于前二种。此类状况多在侧板中应用。

④八层板 表三：

八层板，假如要有6个数据信号层，以A种状况为最好是。但此类排序不适合用以快速数字电路设计。如果是5个数据信号层，以C种状况为最好是。在这样的事情中，S1，S2，S3全是比较好的走线层。与此同时开关电源平面图特性阻抗也非常低。如果是4个数据信号层，以表三中B种状况为最好是。每一个数据信号层全是优良走线层。在这里几类情形中，邻近数据信号层应走线。

⑤十多层板 表四：

十多层板如果有6个数据信号层，有A，B，C三种层叠次序。A种状况为最好是，C种其次，B种状况最烂。其他沒有列举的状况，比这几类状况更差。在A种情形中，S1，S6是比较好的走线层。S2，S3，S5其次。这正中间要尤其强调的是，A同C，A种状况往往好于C种状况，关键因素是由于在C种情形中，GND层同POWER层的间距是由S5同GND层间距决策的。那样就不一定能确保GND层同POWER层的开关电源平面图特性阻抗最少。D种状况理应说成十多层板中综合型能最好是的层叠次序。每一个数据信号层全是优质的走线层。E、F多用以侧板。在其中F种状况对EMC的拦截功效好些于E。存在的不足是取决于两数据信号层相连，在走线上应留意。

总而言之，PCB的分层次及层叠是一个较为复杂的事儿。有各个方面的要素要考虑到。但大家需要记牢我们要进行的作用，必须这些主要因素。那样才可以寻找一个合乎大家规定的印制电路板分层次及层叠顺。

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