在高速PCB設計中,PCB的層數多少取決于電路板的復雜程度,從PCB的加工過程來看,多層PCB是將多個“雙面板PCB”通過疊加、壓合工序制造出來的,但多層PCB的層數、各層之間的疊加順序及板材選擇是由電路板設計師決定的,這是所謂的“PCB層疊設計”。
一個PCB設計的層數及層疊方案取決于以下幾個因素:
(1)硬件成本:PCB層數的多少與終的硬件成本直接相關,層數越多硬件成本越高,以消費類產品為代表的硬件PCB一般對于層數有高限制,例如筆記本電腦產品的主板PCB層數通常為4~6層,很少超過8層;
(2)高密元器件的出線:以BGA封裝器件為代表的高密元器件,此類元器件的出線層數基本決定了PCB板的布線層層數;
(3)信號質量控制:對于高速信號比較集中的PCB設計,如果關注信號質量,那么要求減少相鄰層布線以降低信號間串擾,這時布線層層數與參考層層數(Ground層或Power層)的比例好是1:1,會造成PCB設計層數的增加;反之,如果對于信號質量控制不強制要求,則可以使用相鄰布線層方案,從而降低PCB層數;
(4)原理圖信號定義:原理圖信號定義會決定PCB布線是否“通順”,糟糕的原理圖信號定義會導致PCB布線不順、布線層數增加;
(5)PCB廠家加工能力基線:PCB設計者給出的層疊設計方案(疊層方式、疊層厚度 等),必須要充分考慮PCB廠家的加工能力基線,如:加工流程、加工設備能力、常用PCB板材型號 等。
總而言之,高速PCB設計中,PCB層疊設計需要在以上所有設計影響因素中尋求優先級和平衡點。