在电子设备中，印刷电路板（PCB）是连接和支持各种电子元件的核心组成部分。然而，在PCB上有多个不同的层次和层，每一层都有着特定的功能和用途。本文将深入探讨PCB电路板的不同层次，以帮助您更好地理解这一关键电子组件。
一、顶层和底层焊盘层
- Top Paste（顶层底焊盘层） 和 Bottom Paste（底层底焊盘层） 是两个顶层和底层焊盘层。这些层实际上是铜箔，露在PCB电路板的外面。当我们在顶层布线时，通常会在绿色的焊盘上看到一根导线，但如果我们在导线的位置上在 Top Paste（顶层底焊盘层） 上绘制一个方形或点，那么这个位置就不再有绿色的焊盘，而是裸露的铜箔。
- Top Solder（顶层阻焊层） 和 Bottom Solder（底层阻焊层） 是与前两个层相反的层。它们的作用是盖住绿色的焊盘。阻焊层的目的是在走线上涂上一层绿色的涂料，以达到阻焊的目的。但在不加 Solder 层的情况下，绿色的涂料通常会在PCB电路板制造时被默认添加。如果添加了 Solder 层，那么在制造完成后，您将在该位置看到裸露的铜箔。
进阶：焊盘层与阻焊层的正片负片
焊盘层与阻焊层最容易搞混的地方就是正片与负片。换一个不易混淆的说法来记：
- 阻焊层是负片：在这一层画了图形，成品上那里就是开窗露铜；没画的地方才盖油墨；
- 助焊层（Paste / 钢网层）是正片：画了图形，钢网上就开孔、刷锡膏；
- 丝印层是正片：画什么就印什么；
- 判断口诀：负片是「画了就没有」，正片是「画了就有」。
| 层 | 正 / 负片 | 画了图形意味着 | 常见错误 |
|---|---|---|---|
| Top / Bottom Solder | 负片 | 该处开窗露铜 | 误以为画了就能盖油 |
| Top / Bottom Paste | 正片 | 该处上锡膏 | 把非贴装孔也画进去 |
| Top / Bottom Overlay | 正片 | 该处印字符 | 字符压到焊盘 |
还有一个配合问题容易被忽略：阻焊开窗与钢网开口通常并不完全一致。阻焊开窗要略大于焊盘，用来吸收对位公差；钢网开口则往往略小于焊盘，用来减少锡珠与桥连。两者按各自的规则设计，不能直接套用同一份图形。
把阻焊方向搞反的后果最直接：整板开窗会大面积露铜，导致桥连与氧化；整板盖油则所有焊盘都焊不上。投板前用 CAM 工具预览一次，是成本最低的保险。
锡膏与钢网的关系可参考SMT贴片加工用的锡膏知识；叠层设计见RF PCB高频微波射频板的叠层结构。
二、Past层
Past层 用于在PCB电路板上进行贴片之前，制作锡膏的钢网。这是在电子元件贴片之前，涂抹锡膏的关键步骤。锡膏有助于电子元件在PCB上进行回流焊接。
三、DrillGuide和DrillDrawing
- DrillGuide（导引钻孔层） 用于手工钻孔以定位。它主要用于导引手工钻孔的位置。
- DrillDrawing（钻孔绘制层） 用于查看钻孔的孔径。这两个文件通常需要配合使用。然而，现在大多数PCB制造都采用数控钻孔，因此这两个层的作用相对较小。
进阶：钻孔相关层还有没有用
原文提到 DrillGuide 与 DrillDrawing 的作用已经变小，这是事实，但它们仍然承担两类功能：
- 孔径与孔数标注：让生产与检验人员能快速看出孔径、孔数与是否金属化；
- 定位与核对：手工钻孔、返修、制作治具时仍然要用到导引信息。
机械层与 MultiLayer 这两层则要分清边界：机械层只用来表达外形、开槽、尺寸标注等物理信息；MultiLayer 上的图形会出现在所有布线层，常用来放置穿透式焊盘，但绝不能把禁止布线的约束画到电气层上去。
另外还有一个容易混淆的点：Keep-Out 层与 MultiLayer 的作用方向相反——前者是「这里不能放东西」，后者是「这个东西在所有层都有」。把两者混用，是投板数据出错的常见原因。
钻孔本身的工艺细节见电路板机械钻孔技术介绍。
四、Michanical和MultiLayer
- Michanical（机械层） 用于放置机械图形，如PCB电路板的外形等。这一层定义了整个PCB电路板的外观结构。
- MultiLayer（多层层次） 是一种特殊的层次，它在所有层次上都有相应的图形，并且不会被丝印上的阻焊剂遮挡。这一层的主要作用是用于禁止布线，防止布线超出特定的边界。它会影响所有的布线层。
五、其他层
- Keepout层 用于禁止布线，也就是说，在 Keepout层 上放置的图形不会在布线层上出现。这适用于定义电气线路的边界。
- Top Overlay（顶层丝印层） 和 Bottom Overlay（底层丝印层） 用于定义PCB电路板上的丝印字符，如元件编号和一些字符。
- Multilayer（多层层次） 定义了PCB电路板的所有层次。
层（Layer）的概念在PCB设计中非常关键，每一层都有其特定的功能和用途。选择正确的层数对于设计和制造高质量的PCB电路板至关重要。确保在PCB设计过程中正确设置和使用这些层次，以确保电路板的性能和可靠性。
进阶：一张层别速查表
| 层 | 用途 | 是否参与光绘 |
|---|---|---|
| Top / Bottom Layer | 电气走线与铺铜 | 是 |
| Top / Bottom Solder | 阻焊开窗定义 | 是 |
| Top / Bottom Paste | 钢网开口定义 | 用于钢网 |
| Top / Bottom Overlay | 丝印字符 | 是 |
| Mechanical | 外形、开槽、尺寸标注 | 部分 |
| Keep-Out | 禁止布线的约束区 | 否 |
| Drill Guide / Drawing | 钻孔定位与孔径表 | 用于钻孔 |
| MultiLayer | 穿透所有层的图形 | 是 |
需要补充的是，不同设计软件对层名的叫法并不统一：有的把钢网层叫 Paste，有的叫 Solder Paste；机械层的数量与默认用途也各不相同。跨团队协作时，用一张层别对照表把叫法统一，比争论命名更有效率。
投板前把这张表逐项核对一遍，可以挡掉大部分因层别造成的返工，也能显著减少与板厂之间的来回确认。
标准条款可参照34个常用的印制电路板IPC标准。
进阶：层数怎么定，投板要查什么
层数不是越多越好，判断依据是布线密度、信号完整性与成本三者的平衡：
- 估算布线密度：按器件数量与走线通道数估算需要的信号层；
- 确认参考平面：每个信号层都要有紧邻的完整平面；
- 确认电源分割：多路电源是否需要单独一层；
- 评估成本：每增加两层，成本与交期都会明显上升；
- 与板厂确认：叠层对称性与可制造性一起评审。
此外，如果板上有阻抗控制要求，还要在文件中标明目标阻抗、公差与参考层，并在叠层图里注明介质厚度与铜厚，让板厂可以据此反算线宽。
投板前还要检查下面这些层别上的常见错误：
- 把阻焊层当正片用，开窗方向搞反；
- Keep-Out 层被误输出为电气图形，造成开路或短路；
- 机械层上画了多条互不重合的外形线，板厂无法确定基准；
- 钢网层包含了不需要上锡的孔，造成锡量过多；
- 丝印压在焊盘上，影响焊接与通断测试。
更多设计错误的规避方法见如何避免印刷电路板设计中的常见错误；拼版方式对层别与外形的要求见PCB拼版方式。
结论
了解PCB电路板的不同层次对于电子工程师和PCB设计师至关重要。这些层次在PCB的功能和性能方面起着关键作用。正确地使用和设置这些层次可以确保电子产品的高质量和可靠性。
常见问题解答
1. PCB电路板上的焊盘是什么？
PCB电路板上的焊盘是指铜箔层，通常用于连接电子元件。焊盘可以分为顶层和底层焊盘，以及与之相反的顶层和底层阻焊层。
2. 什么是锡膏，它在PCB制造中的作用是什么？
锡膏是一种用于PCB制造的材料，它在贴片之前涂抹在PCB上。锡膏有助于电子元件进行回流焊接，确保它们安全地固定在PCB上。
3. 多层PCB电路板有哪些优势？
多层PCB电路板具有更高的布线密度和性能，因为它们可以在不同的层次上放置电子元件和走线，从而减少电路板的大小并提高效率。
4. 如何选择适当的PCB层数？
选择适当的PCB层数取决于特定应用的要求。通常，较复杂的电子产品需要更多的层数，而简单的产品可以使用较少的层数。
5. PCB电路板设计中有哪些常见错误？
常见的PCB电路板设计错误包括不正确设置焊盘、丝印字符或层次，以及忽略了禁止布线层的使用。这些错误可能会影响PCB的性能和可靠性。
6. 阻焊层画错了会怎样？
后果很直接。方向搞反时，整板开窗会造成大面积露铜、桥连与氧化；整板盖油则所有焊盘都焊不上。由于阻焊是负片，错误往往成片出现而不是局部，损失也更大。
7. MultiLayer 和 Keep-Out 层有什么区别？
作用方向相反。MultiLayer 上的图形会同时出现在所有布线层，常用于穿透式焊盘；Keep-Out 层是约束区，表示该区域内不允许布线与铺铜，不参与电气输出。
8. 层数是不是越多越好？
不是。层数增加会带来成本、交期与压合风险的三重上升。合理做法是先按布线密度与信号完整性需求定层数，再让每个信号层都有完整参考平面，而不是简单往上加。
9. 钻孔层现在还有必要输出吗？
有必要，但作用性质变了。数控钻孔主要依赖钻孔文件，DrillGuide 与 DrillDrawing 更多用于人工核对孔径孔数、返修定位与治具制作，属于辅助与校验用途。
10. 怎么让板厂准确理解我的层别定义？
两个动作：一是在投板说明里附一份层别用途表，写清每层放什么、哪些层参与光绘；二是要求板厂回传 CAM 预览或工程确认单逐层核对，把歧义消灭在投板之前。
相关工艺：如何避免印刷电路板设计中的常见错误
