多層PCB實物拆解

前段時間，有幾個小伙伴問我，多層PCB印制電路板內(nèi)部長什么樣子啊？見過嗎？新人對未知的事物都比較好奇，相信很多老人也沒怎么看過里面的構(gòu)造吧。

就想著能夠盡可能的滿足大家，做一個多層PCB的拆解，然后順便科普一下相關(guān)知識，本文主要從以下三個方面進(jìn)行講解。

PCB的組成和概念

PCB的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及疊層設(shè)計

多層PCB實物拆解

1、PCB的組成和概念

?PCB也叫印制電路板，是英文Printed Circuit Board的首字母縮寫。它主要是電子元器件的載體，通過導(dǎo)電銅箔+絕緣材料（如環(huán)氧樹脂）把電路中的各個電子元器件連起來，建立一個完整的電氣連接。

圖中這些名詞都是基本的術(shù)語，不清楚的同學(xué)網(wǎng)上搜一下。

假如沒有PCB板，你要實現(xiàn)電路功能的話，可能就得像下圖的面包板一樣，導(dǎo)線得一個個搭，簡單的可能還可以工作，復(fù)雜的根本用不了，也無法焊接。

2、PCB的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及疊層設(shè)計

?在PCB設(shè)計過程中，可能會分很多層，也就是大家口中常說的幾層板（疊層）。層數(shù)少，可能不利于走線；層數(shù)多，雖然走線方便，但是價格較貴。所以需要根據(jù)板子的尺寸、元件的個數(shù)以及EMC多方面進(jìn)行考量，以求達(dá)到一個平衡點。

確認(rèn)好層數(shù)后，就需要確認(rèn)具體每一層的信號網(wǎng)絡(luò)，也就是信號網(wǎng)絡(luò)的放置順序。這里以4層板和6層板為例。

四層板疊層方案：1、SIN01→GND02→PWR03→SIN04 2、SIN01→PWR02→GND03→SIN04

3、PWR01→SIN02→SIN03→GND04

方案選取的依據(jù)是什么呢？這取決于我們主要的元器件放在頂層還是底層，GND層要靠近它，這樣才能為器件提供完整的地平面，從而增強屏蔽干擾，保證信號的穩(wěn)定性，所以方案1、2可取。

方案3是把GND和電源分布在第一層和第四層，二、三層走線。但是我們一般會將元件放置在頂層和底層，這樣就不能保證地平面的完整性了，信號走線也沒有完整的參考平面，而且電源、地之間的距離較遠(yuǎn)，電源平面阻抗較大，總體來說，EMC屏蔽方面效果是比較差的，不可取。 下面看看六層板的疊層方案：

1、SIN01→GND02→SIN03→SIN04→PWR05→SIN06 2、SIN01→SIN02→GND03→PWR04→SIN05→SIN06 3、SIN01→GND02→SIN03→GND04→PWR05→SIN06 4、SIN01→GND02→SIN03→PWR04→GND05→SIN06

通過上面四層板的分析，大家應(yīng)該能夠有基本的判斷

方案1、具有較多的信號層，有利于布線。但電源層和地層分隔較遠(yuǎn)，沒有充分耦合，需要處理好電源分配網(wǎng)絡(luò)的阻抗曲線，增加足夠的去耦電容來降低阻抗。信號層之間直接相鄰，隔離性不好，容易發(fā)生串?dāng)_，所以在布線的時候要注意相鄰層要采用正交走線，避免平行走線。

方案2、電源層和地層充分耦合，但信號層的相鄰層也為信號層，容易發(fā)生串?dāng)_，且最外層距離地平面和電源平面太遠(yuǎn)，信號完整性可能會差些，所以最外層盡量走低頻信號。

方案3、相比前面兩組，增加了一組地層，減少了一組信號層，其中第三層最好，兩邊都是地，高速信號優(yōu)先走這一層。

方案4、相比3，就是把電源和地層交換了位置，區(qū)別不是太大，電源和地兩層緊密耦合，內(nèi)層信號受到電源和地平面的保護(hù)，EMC方面會比較好。

小結(jié)：在優(yōu)先考慮信號的情況下，選擇方案3和方案4會更優(yōu)。但對大多數(shù)公司產(chǎn)品，成本才是大頭，層數(shù)盡量少，通常會選擇方案1，2來做層結(jié)構(gòu)。

3、多層PCB實物拆解

王工嘗試拆解，想給大家看看PCB實物內(nèi)部的樣子，奈何板子太硬，給干廢了好幾塊，拍照出來也很丑。最后在網(wǎng)上找了一下，B站發(fā)現(xiàn)了一個博主的拆解視頻。

這是一個四層板

把板子拆開后如下圖箭頭所示，每一層都做了標(biāo)記，其中1/2和3/4之間的絕緣層比較薄（半固化片），2/3層之間有著比較厚的絕緣層（FR4芯板）。

再看一個6層板

把板子拆開后如下圖箭頭所示，每一層都做了標(biāo)記。

不知道大家在看這個視頻的時候，有沒有注意到一個細(xì)節(jié)：如下圖，6層板采用的是嘉立創(chuàng)的盤中孔工藝，4層板采用的是普通工藝。

1、焊盤對比四層板的焊盤是白色鍍錫的； 六層板的工藝是金黃色沉金的，焊盤平整，更有利于焊接。 2、過孔對比四層板過孔很多，是為了方便走線；

六層板采用的是盤中孔工藝，把過孔打在焊盤上，節(jié)省了很多空間，表面幾乎看不到過孔，特別是主芯片周圍的走線對比，地平面更完整，看起來也更加美觀。