为什么6层板最好设计2个接地层？

提到6层板分层布局，一般业内主流会推荐这个设计方案：【电源层数1，地层数2，信号层数3】https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-axegupay5k/fd3113ae7b1d46e3bb8c4d45ad3a3e53~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1702607155&x-signature=sgGcMzH%2Bb2MKpuAXGMeA2C51eus%3D

但从成本方面考虑，我们会希望板子布局越多线路越经济，即信号层越多成本越低。因此，在设计6层板时，电源层和接地层均只布局一层，信号层设计4层，理论上是比较省成本的，但为什么大家建议最好布置2个接地层呢？理由是，6层板只设计1个接地层，性能相对来说有点点“拉跨”。在电路中，地层通常被用作信号的回流路径，屏蔽来自其他层的信号影响。理论上，6层板布置2个地层，其信号质量和稳定性会比只布置1个地层的要高。另外，多地层的设计可以为更多的信号层和电源层而服务，以满足大功率电子元件的导热和散热需求。具体情况具体分析，我们来看看以下两个只设计1个接地层的6层板分层方案，分析只有1个接地层时，会带来哪些不好的影响。方案一：该方案的问题是电源层和地层相隔较远，中间隔了两个信号层。所以其电源与地的耦合比较差，导致阻抗不连续、噪声干扰增加、散热困难等问题，进而影响信号质量、信号稳定性和电路可靠性。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/a9eff3bfd5e14cf7b94db134403edf1c~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1702607155&x-signature=fENiEZ0l1fc4lwirOOvsNJ7VVhU%3D

方案二：方案二就不存在方案一的问题，它的电源和地的耦合效果很好，阻抗低，电源平面受到的干扰可以很快的泄放到地平面上。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/3c5c63556ddd49168459e9bbdd511f6d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1702607155&x-signature=1C2d4caSzgu1rdMLDyXTQ5p602k%3D

但是！信号抗干扰性能较差，因为它的信号层相邻（S2与S1相邻，S3与S4相邻），导致信号之间的干扰与电磁辐射增加，信号完整性容易受到对方层的干扰。而且从电路设计角度来看，信号层相邻会导致电路复杂度增加。由于信号层之间的信号线距离较近，需要更加精细的设计和布局，增加了电路设计的难度和复杂度。因此，在PCB设计中，应该尽可能避免信号层相邻的情况，以保证信号的质量和电路的稳定性。而2个接地层的设计方案，即文章开头的叠层方案，是综合考虑方案一和二存在的问题后，得出来的优化设计。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/654f3e20c3b14c06a766cc8707b05566~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1702607155&x-signature=UOdS4e%2Fc8%2BkZ07c1hJ1bs8%2B4MqE%3D

再po一遍《2个地层的6层板设计》这种叠层设计相比方案一和方案二，牺牲了信号层的数量，多增了1个地层，以换来了更好的布局效果——每个信号层、电源层均与地层相邻。其中S2作为优先布局的重要信号，其次是S3，再是S1。6层板PCB中有2个地层可以更好地隔离和吸收来自其他层的噪声和干扰，提供更好的电磁兼容性、电路保护、散热设计和设计灵活性，有助于提高电路的稳定性和可靠性。当然，如果对成本要求实在苛刻，也可以选择方案一、二，只布局1个接地层，然后通过外部去耦电容等方法增强PCB性能。