常規(guī)的PCB應該設計的層數(shù)有哪些要求

首先PCB分為單面和雙面和多層板，每一種類的要求時不一樣的，我們一個個來看。

一、單面板

單面PCB主要用在非常簡單的消費電子產(chǎn)品上的，畢竟工藝簡單，現(xiàn)在還用原始電路板材料便宜（FR-1或FR-2）和薄銅包層。單面板設計通常包含許多跳線來模擬雙面板上的電路布線。一般用在低頻電路比較多。因為這種類型的設計很容易受到輻射噪聲的影響。所以設計這種類型的電路板會比較麻煩，如果不是很注意的話，會出現(xiàn)很多問題的。雖然在復雜的設計中也有成功的案例，但都是需要經(jīng)過深思熟慮以及不斷驗證才有實現(xiàn)的可能。舉一個一個例子，比如一個電視機，它將所有模擬電路放在機箱底部的單面板上，并使用金屬化CRT將電路板屏蔽在靠近電池組頂部的單獨數(shù)字調(diào)諧板上。如果需要大批量、低成本的生產(chǎn)PCB，那就需要自行發(fā)揮了。

二、雙面板

相對于單面板來說，復雜一點的就是雙面板。有一些雙面板還是用FR-2材料，但目前更常用的是FR-4材料來生產(chǎn)。FR-4材料強度的增加更好地支持了過孔。因為有兩層箔，所以雙面板更容易布線，并且可以通過在不同層上交叉走線來規(guī)劃信號。但是，模擬電路不建議使用交叉走線。在可能的情況下，底層盡可能保持完整當做地平面，所有其他信號應在頂層布線。底層做地平面有幾個好處：

1、接地通常是電路中最常見的連接。可以把整板所有的GND網(wǎng)絡放在底層來連接。

2、增加了電路板的機械強度。

3、降低了電路中所有接地連接的阻抗，從而減少了信號的傳導噪聲。

4、為電路中的每個網(wǎng)絡增加了分布電容-有助于抑制輻射噪聲。

5、可以屏蔽來自電路板下方的輻射噪聲。

三、多層板

雙面板盡管有其優(yōu)點，但并不是最好的構(gòu)造方法，特別是對于敏感或高速電路設計來說。所以對于高速設計我們通常會使用多層板來進行設計，最常見的板厚為1.6毫米，材料為FR-4，還會有獨立的GND或者POWER層等等。多層板本身需要注意的PCB設計事項就很多，下面我們要理清楚使用多層板設計的一些明顯原因：

1、擁有獨立的電源和接地連接布線層。如果電源也在一個平面上，則其他的相同的電源網(wǎng)絡只需添加過孔就可以連接在一起了。

2、其他層可用于信號布線，這樣可以為布線提供更多走線空間。

3、電源和接地層之間將存在分布電容，從而降低高頻噪聲。

然而，多層板的其他原因可能并不明顯或不直觀，主要有如下幾點：

1、更好的EMI/RFI抑制。由于圖像平面效應，自Marconi時代以來就已為人所知。當導體靠近平行導電表面放置時，大部分高頻電流將直接返回導體下方，沿相反方向流動。平面內(nèi)導體的鏡像形成傳輸線。由于在傳輸線中電流相等且相反，因此它相對不受輻射噪聲的影響。而是非常有效地耦合信號。圖像平面效果與地面和電源平面同樣有效，但它們必須是連續(xù)的。任何間隙或不連續(xù)性都會導致有益效果迅速消失。

2、減少小批量生產(chǎn)的總體項目成本。雖然多層板的制造成本較高，但FCC或其他機構(gòu)的EMI/RFI要求可能需要對設計進行昂貴的測試。如果存在問題，可能需要推倒來重新進行PCB設計，從而進行額外的測試。與2層板PCB相比，多層板PCB的EMI/RFI性能可提高20dB。如果產(chǎn)量很小，那么首先設計更好的的PCB是有意義的。

3、有效防止各種信號層之間的串擾問題。

4、生產(chǎn)工藝要求相對來說比較高，比起2層板設計，就不是那么一丁點的難度了。