随着电子产品朝小型化、高性能化方向发展，PCB多层板扮演着越来越重要的角色。无论是智能手机、计算机，还是航空航天、工业控制，多层板都发挥着至关重要的作用。像专业的PCB制造商——嘉立创，凭借超高层工艺，可以生产最高32层的电路板。

对电子工程师而言，深入了解PCB多层板的优缺点，以及掌握多层板打样的相关知识，就显得尤为重要。

PCB多层板的优点

从层数角度，PCB可以划分为单层、双层和多层。其中，多层一般指4层或更多层的PCB，其层数取决于包含的铜层数量。PCB多层板有以下几大优点：

1.更高的密度和复杂性

PCB多层板通过增加导电层数，实现在有限空间内布置更多电路，从而提高电路密度和复杂性。

现代电子产品，如智能手机，内部集成了大量的元器件和复杂的电路，如果没有多层板，很难在如此小的空间内实现如此强大的功能。多层板的层数越多，可以容纳的电路就越多，设计也越复杂。例如，iPhone 14 Pro 内部采用了多达 10 层的 PCB，实现了高度集成和小型化。

iPhone 14 Pro 内部PCB

2.更好的电气性能

多层板在高速信号传输方面具有显著优势。通过在多层板中设置接地层和屏蔽层，可以有效减少信号干扰，提高信号质量。这对于高速数字电路和高频模拟电路至关重要。

此外，多层板还可以缩短信号传输路径，减少信号延迟，提高电路的工作效率。例如，在高速计算机主板中，多层板可以保证数据传输的稳定性和速度。

3.更小的体积和重量

与单层板或双层板相比，多层板可以在相同的面积上容纳更多的电路，从而减少电路板的尺寸和重量。

这对于空间受限的应用非常有利，例如可穿戴设备、航空航天设备等。在这些应用中，轻量化和小型化是重要的设计目标，多层板可以帮助实现这一目标。

例如，Apple Watch Series 8 内部采用了多层板设计，使其在小巧的机身内集成了丰富的功能。

Apple Watch Series 8 内部PCB

4.更高的可靠性

多层板的制造工艺相对复杂，但同时也提高了产品的可靠性。多层板中的导电层通过通孔连接，形成三维互连结构，可以有效提高电路的机械强度和抗振动能力。

像嘉立创，为保证PCB多层板的可靠性，6层以上多层板全部采用盘中孔工艺，使过孔可以直接打在焊盘上，且成品焊盘表面平整，布线空间更大。该工艺解决了行业内长期存在的防焊冒油，BGA焊盘漏锡、虚焊等问题。

嘉立创盘中孔三维示意图

此外，多层板还可以通过增加冗余设计，提高电路的容错能力，从而进一步提高产品的可靠性。

像 SpaceX的星舰，其内部集成了大量的电子系统，包括导航、控制、通信、传感器等。这些电子系统对可靠性要求极高，任何一个环节的故障都可能导致整个发射任务的失败。因此，星舰内部的复杂电路采用了高可靠性的多层板设计，以确保各个系统在极端环境下的稳定工作。多层板不仅提供了高密度和高性能的电路连接，还通过其特殊的结构和材料，提高了电路的抗振动、抗冲击、抗辐射能力，从而保证了星舰的可靠运行。

PCB多层板的缺点

1.更高的成本

多层板的制造成本通常高于单层板或双层板。这主要是因为多层板需要更多的材料、更复杂的工艺和更长的生产周期。

因此，在选择多层板时，需要综合考虑成本因素。例如，对于一些对成本敏感的应用，可以考虑选择单层板或双层板。

2.更长的生产周期

多层板的生产周期通常比单层板或双层板长。这是因为多层板的制造工艺复杂，需要更多的工序和更严格的质量控制。此外，多层板的层数越多，生产周期就越长。因此，在进行多层板打样时，需要充分考虑生产周期。例如，如果项目时间比较紧张，可以考虑选择加急服务。

以嘉立创为例，可提供PCB多层板加急服务：样板4层板加急24小时，6层板、8层板、10层板、12层板和14层板加急48小时，16层、18层加急72小时，20层、22层、30层和32层加急96小时，以上加急均为常规工艺。

3.更高的设计难度

多层板的设计难度相对较高。由于多层板的电路密度高，布局布线复杂，需要更多的设计经验和专业的设计软件。此外，多层板的设计还需要考虑信号完整性、热管理等问题，这进一步增加了设计难度。比如，对于高速数字电路，需要进行阻抗控制和信号完整性分析。

写在最后

PCB多层板具有高密度、高性能、小型化、高可靠性等优点，但也存在成本高、生产周期长、设计难度大等缺点。在选择PCB时，需要根据具体的应用需求进行权衡。对于需要高密度、高性能、小型化的应用，多层板是理想的选择。对于成本敏感的应用，可以考虑选择单层板或双层板