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MCU主板用四层板还是六层板?如何选?

2025
06/19
本篇文章来自
捷多邦

在嵌入式系统设计中,MCU(微控制器)主板的PCB层数选择,是一项需要在性能、成本、体积之间权衡的关键决策。常见的选择是四层板或六层板,两者在电气性能、EMC控制、布线密度等方面各有优劣。那么,究竟该如何选择?我们可以从以下几个方面进行分析。

 

一、四层板:小体积、成本友好,适合中低速系统

四层板一般采用结构为:信号层/地层/电源层/信号层 或 信号//电源/信号。这种叠层布局可以较好地实现电源与地的分层,提供基本的电气完整性控制。

 

适用场景:

MCU主频在200MHz以下;

接口较为简单(如UARTI2CSPI);

单板尺寸有限,布线密度中等;

EMI/EMC要求不是特别苛刻;

成本控制优先的消费级产品。

 

优点:

成本较低,加工方便;

布线和分层控制已经能满足多数中低速应用;

PCB厚度适中,适用于多种封装工艺。

 

缺点:

电源与地之间的耦合效果不如六层板;

高速信号或多总线系统可能存在串扰、反射风险;

EMI性能受限,需借助布局和滤波器优化。

 

二、六层板:为高速和复杂系统提供更强支撑

六层板常见的叠层为:信号//信号/电源//信号,或其他变种结构。相较四层板,它提供了更好的信号完整性和EMC性能,适用于对电气性能有更高要求的设计。

 

适用场景:

MCU主频较高(300MHz以上);

DDRUSB、高速ADC等高速接口;

多总线、多子模块的复杂控制系统;

医疗、工业控制等对EMI/EMC有严格要求的场合。

 

优点:

更好的电源完整性与地参考面连续性;

能有效隔离高速信号,减少串扰;

EMI抑制能力强,适用于敏感应用场景;

更易实现阻抗控制,利于高速设计。

 

缺点:

成本提升显著,加工工艺更复杂;

板厚增加,对组装和散热有一定影响;

对叠层规划要求更高,需要专业设计能力。

 

三、如何权衡选择?

性能优先:若有高速信号、精密模拟模块,推荐使用六层板。

成本优先:项目对预算敏感、性能需求不高时,优先考虑四层板。

EMC要求高:如医疗、车规产品,建议直接选择六层板。

结构空间小但功能复杂:优先六层板,以实现合理布线和电源规划。

量产前快速验证:样板可先用四层板试验,验证后决定是否升级。

 

结语

MCU主板选用四层板还是六层板,需结合产品定位、系统复杂度、电磁兼容要求及成本预算综合判断。没有“万能方案”,只有“合适选择”。设计前充分评估,有助于降低开发风险,提高系统稳定性。

 


the end