設計前 多層板 電路板，設計人員首先需要根據電路規模、電路板尺寸和電磁兼容（EMC）要求確定所使用的電路板結構，即決定是使用4層、6層還是更多層的電路板. 確定層數後，確定放置內部電氣層的位置以及如何在這些層上分配不同的信號。 這是多層PCB堆疊結構的選擇。

疊層結構是影響PCB板EMC性能的重要因素，也是抑制電磁干擾的重要手段。 本文介紹了多層PCB板疊層結構的相關內容。

在確定了電源層、地層和信號層的數量後，它們的相對排列是每個PCB工程師都無法迴避的話題；

層佈置的一般原則：

1、確定多層PCB板的疊層結構，需要考慮的因素較多。 從佈線的角度看，層數越多佈線越好，但制板的成本和難度也會增加。 對於廠商來說，疊層結構是否對稱是PCB板製造時需要注意的重點，所以層數的選擇需要考慮各方面的需要，達到最佳平衡。 對於有經驗的設計師來說，在完成元器件的預佈局後，他們會重點分析PCB佈線瓶頸。 結合其他EDA工具，分析電路板的佈線密度； 然後綜合有特殊佈線要求的信號線的數量和類型，如差分線、敏感信號線等，確定信號層數； 然後根據電源類型、隔離和抗干擾的要求確定內部電氣層數。 這樣，整個電路板的層數就基本確定了。

2、元件表面的底部（第二層）為地平面，為頂部佈線提供器件屏蔽層和參考平面； 敏感信號層應與內部電氣層（內部電源/接地層）相鄰，使用較大的內部電氣層銅膜為信號層提供屏蔽。 電路中的高速信號傳輸層應該是信號中間層，夾在兩個內部的電氣層之間。 這樣，兩個內電層的銅膜可以為高速信號傳輸提供電磁屏蔽，同時可以有效地限制兩個內電層之間的高速信號的輻射，而不會造成外部干擾。

3、所有信號層盡量靠近地平面；

4、盡量避免兩個信號層直接相鄰； 容易在相鄰信號層之間引入串擾，導致電路功能失效。 在兩個信號層之間增加一個地平面可以有效地避免串擾。

5、主電源盡量靠近相應；

6. 考慮疊層結構的對稱性。

7、對於主板的分層佈局，現有主板難以控制平行長距離佈線。 對於50MHZ以上的板級工作頻率（參考50MHZ以下的情況，請適當放寬），建議安排原則：

元件面和焊接面為一個完整的地平面（屏蔽）；沒有相鄰的平行佈線層；所有信號層都盡可能靠近地平面；

關鍵信號與地面相鄰，不跨越隔板。

注意：在設置具體的PCB層時，要靈活掌握以上原則。 基於對以上原理的理解，根據單板的實際需求，如：是否需要關鍵佈線層、電源、地平面劃分等，確定層的排列，不要不要只是直截了當地複制它，或者堅持下去。

8、多個接地的內部電氣層，可有效降低接地阻抗。 例如，A信號層和B信號層使用獨立的地平面，可以有效降低共模干擾。

常用分層結構：4層板

下面以4層板為例，說明如何優化各種疊層結構的排列組合。

對於常用的4層板，有如下堆疊方式（從上到下）。

(1) Siganl_1（頂部）、GND（Inner_1）、POWER（Inner_2）、Siganl_2（底部）。

(2) Siganl_1（頂部）、POWER（Inner_1）、GND（Inner_2）、Siganl_2（底部）。

(3) POWER (Top), Siganl_1 (Inner_1), GND (Inner_2), Siganl_2 (Bottom).

顯然，方案3在電源層和地層之間缺乏有效耦合，不應採用。

那麼選項1和選項2應該如何選擇呢？

Under normal circumstances, designers will choose option 1 as the structure of the 4-layer board. The reason for the choice is not that Option 2 cannot be adopted, but that the general PCB board only places components on the top layer, so it is more appropriate to adopt Option 1.

但當元件需要同時放置在頂層和底層，且內部電源層與地層之間的介質厚度較大且耦合性較差時，就需要考慮哪一層的信號線較少。 方案一，底層信號線較少，可以採用大面積銅膜與POWER層耦合； 反之，如果元器件主要佈置在底層，則應採用方案1來製作電路板。

如果採用疊層結構，電源層和接地層已經耦合。 考慮到對稱性的要求，一般採用方案1。

6層板

完成4層板的疊層結構分析後，下面以6層板組合為例，說明6層板的排列組合及優選方法。

(1) Siganl_1（頂部）、GND（Inner_1）、Siganl_2（Inner_2）、Siganl_3（Inner_3）、電源（Inner_4）、Siganl_4（底部）。

方案一採用1個信號層和4個內部電源/地層，信號層數較多，有利於元器件之間的佈線工作，但這種方案的缺陷也比較明顯，主要表現在以下兩個方面：

①電源平面和地平面相距較遠，耦合不充分。

②信號層Siganl_2（Inner_2）和Siganl_3（Inner_3）直接相鄰，信號隔離不好，容易產生串擾。

(2) Siganl_1（頂部）、Siganl_2（Inner_1）、POWER（Inner_2）、GND（Inner_3）、Siganl_3（Inner_4）、Siganl_4（底部）。

方案2 與方案1相比，電源層和地平面是全耦合的，相比方案1有一定的優勢，但

Siganl_1 (Top) 和 Siganl_2 (Inner_1) 以及 Siganl_3 (Inner_4) 和 Siganl_4 (Bottom) 信號層彼此直接相鄰。 信號隔離不好，串擾問題沒有解決。

(3) Siganl_1（頂部）、GND（Inner_1）、Siganl_2（Inner_2）、POWER（Inner_3）、GND（Inner_4）、Siganl_3（底部）。

與方案1和方案2相比，方案3少了一層信號層，多了一層內部電氣層。 雖然減少了可佈線的層數，但該方案解決了方案1和方案2的共同缺陷。

① 電源層和地層緊密耦合。

②各信號層與內電層直接相鄰，與其他信號層有效隔離，不易發生串擾。

③ Siganl_2（Inner_2）與兩個內部電氣層GND（Inner_1）和POWER（Inner_3）相鄰，可用於傳輸高速信號。 兩個內電層可以有效屏蔽外界對Siganl_2(Inner_2)層的干擾和Siganl_2(Inner_2)對外界的干擾。

從各方面來看，方案3顯然是最優化的。 同時，方案3也是6層板常用的疊層結構。 通過以上兩個例子的分析，相信讀者對級聯結構有了一定的了解，但在某些情況下，某個方案並不能滿足所有的要求，這就需要考慮各種設計原則的優先級。 遺憾的是，由於電路板層數設計與實際電路的特性密切相關，不同電路的抗干擾性能和設計重點各不相同，因此實際上這些原則並沒有確定的優先級可供參考。 但可以肯定的是，在設計中首先需要滿足設計原則2（內部電源層和地層要緊耦合），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，夾在兩個內部電氣層之間）必須滿足。

10層板

PCB典型10層板設計

一般佈線順序為TOP-GND—信號層—電源層—GND—信號層—電源層—信號層—GND—BOTTOM

佈線順序本身不一定是固定的，但有一些標準和原則對其進行限制：例如，頂層和底層的相鄰層使用GND，以保證單板的EMC特性； 例如，每個信號層優選地使用GND層作為參考平面； 整塊單板使用的電源優先鋪設在整塊銅板上； 易感者、高速者、首選沿內層跳躍等。