在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中，四層板已成為高速、高密度電路的常用結(jié)構(gòu)。相較于雙層板，四層板的走線(xiàn)不僅涉及更復(fù)雜的層間關(guān)系，還關(guān)系到信號(hào)完整性、電源完整性和EMC性能。本文面向電子工程師，系統(tǒng)梳理四層板設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的走線(xiàn)原則及需規(guī)避的問(wèn)題，助力工程實(shí)踐中高效、高質(zhì)量完成多層PCB布線(xiàn)。

一、走線(xiàn)層與參考層的合理配對(duì)

四層板常見(jiàn)的疊層結(jié)構(gòu)為：

Top Layer ——信號(hào)層  

Inner Layer 1 —— 地層（GND）  

Inner Layer 2 —— 電源層（VCC）  

Bottom Layer —— 信號(hào)層

關(guān)鍵原則：信號(hào)層走線(xiàn)應(yīng)盡量靠近連續(xù)的參考平面（如地層），以保持阻抗穩(wěn)定并減少EMI問(wèn)題。Top與Bottom層建議以GND為參考，避免以電源層為回流路徑。

二、高速信號(hào)走線(xiàn)：控制阻抗與回流路徑閉合

阻抗控制：在高速數(shù)字電路中（如USB、LVDS、DDR等），需確保單端或差分走線(xiàn)的特性阻抗穩(wěn)定（常見(jiàn)目標(biāo)值為50Ω單端，100Ω差分）。

靠近地層走線(xiàn)：高速信號(hào)應(yīng)在Top或Bottom層走線(xiàn)，緊鄰地層，便于形成最小環(huán)路面積，減少反射與輻射。

盡量走直線(xiàn)，減少拐角：90°拐角會(huì)增加阻抗不連續(xù)和輻射問(wèn)題，建議改為兩個(gè)45°或圓弧過(guò)渡。

三、差分信號(hào)布線(xiàn)要點(diǎn)

等長(zhǎng)等間距：保持差分對(duì)之間走線(xiàn)長(zhǎng)度和間距一致，防止時(shí)序偏移與模態(tài)噪聲。

緊耦合設(shè)計(jì)：差分線(xiàn)越靠近，其抗干擾能力越強(qiáng)，且需避免中途插入過(guò)孔或走線(xiàn)分離。

四、電源與地設(shè)計(jì)配合走線(xiàn)

分區(qū)供電要合理：電源層盡量整潔、區(qū)域劃分清晰，避免“打斷”地層的完整性。

去耦電容近芯片擺放：高速芯片引腳附近布置去耦電容，有助于高頻電流閉環(huán)，減少電源噪聲。

信號(hào)跨分區(qū)要走橋接地：若信號(hào)從一片參考地跨至另一片，應(yīng)在中間鋪“跨地銅”或加接地過(guò)孔。

五、過(guò)孔與層間走線(xiàn)策略

減少層跳次數(shù)：每次信號(hào)跨層（例如Top → Bottom）都需經(jīng)由過(guò)孔，增加信號(hào)路徑不連續(xù)，盡量減少過(guò)孔使用。

同層優(yōu)先，必要時(shí)過(guò)孔：盡量在同一信號(hào)層完成布線(xiàn)，跨層則應(yīng)確保新層仍有穩(wěn)定參考平面。

六、EMC設(shè)計(jì)與信號(hào)完整性兼顧

信號(hào)走內(nèi)層不優(yōu)先：雖然四層板有內(nèi)層，但不建議隨意在電源或地層走信號(hào)線(xiàn)，以免破壞電源完整性。

回流路徑清晰可控：無(wú)論單端還是差分信號(hào)，都必須確保地回流路徑連續(xù)、低阻抗。

七、走線(xiàn)寬度與銅厚合理匹配

電源線(xiàn)、地線(xiàn)適當(dāng)加寬：保證電流能力、降低壓降和噪聲。

信號(hào)線(xiàn)計(jì)算寬度：使用阻抗計(jì)算工具（如Saturn PCB Toolkit）根據(jù)層間距與銅厚精確設(shè)定走線(xiàn)寬度。

四層板布線(xiàn)并非層數(shù)多就能隨意布線(xiàn)，只有基于電磁兼容性與信號(hào)完整性原則合理規(guī)劃，才能真正發(fā)揮其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。