阶梯板结构越来越常见了,特别是在多摄像头模组、便携式终端、异形产品里。但一旦涉及不同高度的台阶结构,叠层设计就不再是“照搬标准4层板”那么简单了。
这类设计不仅结构上更复杂,电气层间的连续性、加工工艺、信号完整性都会受到影响。以下是一些常见的叠层设计思路和实际建议,供大家参考。
1. 明确:台阶高度差 ≠ 随便减层
有些工程师一开始就想当然地“台阶越低,层数越少”。比如主板是6层,就直接给下台阶区域用2层或4层。这样做可能导致两个问题:
层间对接错位,无法保证参考地的连续性;
加工时结构悬空或强行压合,板子容易分层、翘曲。
正确的做法是统一整体叠层基准,在台阶区域用空白层或填充结构保留原始层数,只在需要导通的区域布线。比如台阶区域虽然不走6层,但物理上仍保留6层结构,满足压合需求。
2. 分段式叠层规划
不同台阶高度,意味着不同区域的层结构可以做适当优化。举个例子:
顶层区域(完整6层):布置主控、存储、高速总线;
中间台阶(降到4层):连接副模组、低速IO;
最低台阶(2层):简单接口、电源滤波区。
关键是过渡区的处理——建议在叠层设计里预留连接面,如连续地层、接地过孔阵列等,防止信号在台阶转换点发生阻抗突变或参考层断裂。
3. 信号分区策略:不是所有线都能跨台阶
很多时候,信号走线不能“上下自如”地跨越多个台阶区域。比如差分对(MIPI、USB 3.0等)从主控区引出,如果在台阶处上下跳跃,会造成阻抗跳变,甚至干扰。
建议做以下处理:
保持关键信号在同一层或同一高度区域;
若必须跨区域,则在过渡段用阻抗过渡线+等长补偿;
尽量靠近地层,防止参考层丢失。
4. 工艺上要沟通清楚:高度差、公差、材料叠合方式
不同台阶的压合方式可能不同,比如:
是否需要多次压合;
台阶边缘是否需要切槽处理;
中间空层用什么填料补强。
这些不是设计软件里随手一画就能解决的。建议提前和板厂沟通,确定可接受的台阶高度差、公差范围,以及局部区域的叠层方式。捷多邦在加工这类结构时,通常会提供相应的工艺建议和限制图层模板,能有效减少返工风险。
5. 不要忽视热管理与刚性设计
不同高度意味着热传导路径也不同,尤其是在阶梯最下层区域,如果散热通道被上层结构遮挡,容易形成热点。
同时,板子的局部刚性在多段阶梯中是不一致的,容易因热膨胀或组装应力导致弯曲甚至分层。建议在设计中加入加强铜、局部盲埋孔结构,或者使用不同厚度的铜箔做局部补强。
不同高度的阶梯板叠层设计,并不是简单堆叠层数,而是要综合考虑信号、电源、结构、热力和制造工艺。建议从系统层面整体规划,再细化到每一层走线与工艺。如果你正在评估这类板型,找像捷多邦这样具备阶梯板经验的厂商合作,会省下不少试错成本。