芯耀
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下圖展示的是一塊四層板，但相關內(nèi)容也可應用于層數(shù)更多的電路板。印刷電路板的核心是一塊剛性的玻璃纖維板，其頂部和底部都覆有銅箔。核心部分基本上就是一塊兩層板。為了增加層數(shù)，會使用一種帶有膠水的薄玻璃纖維片，即半固化片（prepreg），來粘貼頂部和底部的銅箔。這個示例印刷電路板顯示了非常常見的厚度。例如，62mil厚的電路板被認為是標準的板厚，7mil厚的半固化片也很常見。通常，核心部分相當厚，而半固化片很薄。因此，頂層非?？拷诵牟糠值捻敳浚讓觿t靠近核心部分的底部。
為了獲得良好的電磁干擾（EMI）性能，信號層應盡可能靠近與其相關的接地回路層。如果將頂層用作信號層，而將相鄰的內(nèi)層用作接地回路層，這是個不錯的選擇，因為半固化片通常很薄。為了實現(xiàn)良好的電源去耦，將電源層和接地層保持靠近也很有幫助。如果使用核心部分作為電源層和接地層，可能很難保持緊密的間距，因為核心部分的材料通常比較厚。
在這里，我們比較不同的層疊結(jié)構(gòu)，看看哪種是最好的。最差的層疊結(jié)構(gòu)是使用相鄰的兩層，且每層都有信號走線。在這種情況下，兩個信號會相互干擾，而且接地參考通常離信號較遠，這會使得回流電流擴散開來。
四層板上常用的一種方法是將電源層和接地層用作內(nèi)層，而將信號層設置在外層。底部的電源軌將作為底部信號的回流路徑。這種方法可能存在的一個問題是，電源層可能會被分割成多個電源軌。在這種情況下，回流路徑中會出現(xiàn)不連續(xù)或縫隙，就需要使用縫合電容來彌合這些間隙。此外，當信號從頂層過渡到底層時，回流路徑需要從接地層過渡到電源層，這也可能會導致射頻輻射。
對于四層板來說，實現(xiàn)良好電磁干擾（EMI）性能的最佳方法是使用兩個內(nèi)層作為接地層。在這種情況下，信號會分布在頂層，電源和信號會在底層。這種方法的優(yōu)點是能使電源軌非常靠近接地回流路徑，這將改善去耦效果。該方法還消除了對縫合電容的需求，因為接地回流是連續(xù)完整的，而在前一個例子中，電源層被分割以適應多個電源軌。另外，當頂層和底層的信號在不同層之間過渡時，兩個接地層通過縫合過孔連接在一起，所以輻射是最小的。
六層及更高層數(shù)的印刷電路板也遵循相同的原則。簡而言之，你永遠不希望信號層沒有相鄰的接地回流路徑。此外，讓電源層靠近接地層將改善去耦效果。
下面例子展示了將電源層與信號層相鄰設置是如何引發(fā)問題的。這種方法并非不可行，但你必須小心，要避免在電源層的分割區(qū)域上方布設信號走線。在這個例子中，電源被分割成了一個3.3V的數(shù)字電源平面和一個5V的模擬電源平面。左邊的設計會產(chǎn)生射頻輻射，因為數(shù)字信號的走線跨越了回流路徑中的分割區(qū)域。右邊的布局經(jīng)過了調(diào)整，從而在數(shù)字輸入輸出（I/O）線路下方保持了一個連續(xù)的數(shù)字電源平面。對于這個設計而言，回流電流將流過3.3V的數(shù)字電源平面，而不是接地平面。
下圖展示了在四層印刷電路板中如何使用兩個內(nèi)層作為接地層。在這種情況下，大多數(shù)信號將布設在頂層，而電源層則在底層。底層也可以布設一些信號走線，但底層的大部分區(qū)域是專門用于電源的。這種層疊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于使電源層靠近其接地回流路徑，由于電源和地之間的交流阻抗較低，這將改善去耦效果。此外，信號在頂層和底層之間過渡時，不需要使用縫合電容。
上圖中的示例可以進行修改，使得電源以較粗的走線而非平面的形式來布設。如果電源軌上的瞬態(tài)電流不是很大，將電源以走線形式布設是一種合理的方法。相較于采用電源平面的方式，這種方法的優(yōu)點在于底層有更多空間可用于布設信號走線。
下圖是一個兩層電路板的示例。對于這種類型的電路板，最佳的層疊方式是將電源和信號布置在頂層，并將底層用作完整的接地平面。然而，要在頂層布置所有的信號和電源走線往往是很困難的，所以常常會有一些走線布置在底層。那么，這種層疊方式會存在哪些常見問題呢？
兩層電路板存在一個顯著的問題，原因是有些走線需要布設在底層。底層的走線會導致接地路徑出現(xiàn)不連續(xù)的情況。當頂層的信號經(jīng)過這個不連續(xù)處時，接地回流電流就不得不繞開這個分隔區(qū)域進行走線，從而產(chǎn)生射頻輻射。
另一個問題的出現(xiàn)是因為頂層和底層在物理上相隔一段相當大的距離。兩層電路板的典型厚度是62mil。這個厚度比四層電路板中頂層與核心層之間的距離要大得多。增加層與層之間的間距會導致走線下方的場分布擴散開來。
記住電磁干擾（EMI）的原理。它會沿著波導的頂部和底部傳播。場分布的擴散會增加數(shù)字走線與敏感的模擬走線之間的串擾。當然，如果把兩層電路板做得很薄，這個問題就能最小化，但從機械強度的角度來看，這可能不太現(xiàn)實。
Tips：一些關于PCB疊層選擇的常見問題及回答
1、以下層疊結(jié)構(gòu)存在哪些潛在問題？
a)為了實現(xiàn)良好的屏蔽，接地層應始終位于底層。
b)電源層絕不應該有分割。
c)電源層和接地層相隔距離較遠。這會降低高速去耦性能。
d)電源層被分割了，所以底層跨越分割區(qū)域的信號可能會存在射頻輻射問題。
e)答案a和b是存在的問題。
f)答案c和d是存在的問題。
答：正確答案是“f”，即答案c和d是存在的問題。讓接地層和電源層保持靠近可以降低層間的高頻阻抗。這種低阻抗能夠消除電源噪聲。在這種情況下，電源層和接地層相隔較遠，所以高速去耦性能將會下降。
此外，電源層是分割開的。如果信號走線跨越了這個分割區(qū)域，這種分割就可能會引發(fā)問題。
2、以下這種層疊結(jié)構(gòu)存在哪些潛在問題呢？
a)兩個相鄰的信號沒有相鄰的接地回流路徑，所以它們有可能會相互干擾。
b)接地層和電源層距離太近了，應該把它們分得更遠一些，以防止電源噪聲耦合到接地層中。
c)以上都不是問題，這是一種不錯的層疊結(jié)構(gòu)。
答：正確答案是“a”，即兩個相鄰的信號沒有相鄰的接地回流路徑，所以它們有可能會相互干擾。在這種情況下，最上面兩層的信號會以接地平面作為參考，所有的回流電流會相互混合，從而產(chǎn)生串擾。在最下面兩層，信號是以電源平面作為參考的，同樣，回流電流也會相互混合。此外，底層存在分割情況，如果信號跨越了這個分割區(qū)域，這也可能會引發(fā)問題。
