Когато проектирате печатни платки, един от най-основните въпроси, които трябва да се вземат предвид, е да се приложат изискванията на функциите на веригата за това колко слой на окабеляването, заземяващата равнина и равнината на захранването и слоя на окабеляването на печатната платка, заземяващата равнина и захранването равнинно определяне на броя на слоевете и функцията на веригата, целостта на сигнала, EMI, EMC, производствените разходи и други изисквания.

За повечето дизайни има много противоречиви изисквания относно изискванията за производителност на печатни платки, целеви разходи, производствена технология и сложност на системата. Ламинираният дизайн на PCB обикновено е компромисно решение след разглеждане на различни фактори. Високоскоростните цифрови схеми и вериги с мустаци обикновено се проектират с многослойни платки.

Ето осем принципа за каскаден дизайн:

1. Dелиминиране

В многослойна печатна платка обикновено има сигнален слой (S), равнина на захранване (P) и равнина на заземяване (GND). Захранващата равнина и ЗАЗЕМЯВАЩАТА равнина обикновено са несегментирани плътни равнини, които ще осигурят добър път за връщане на ток с нисък импеданс за тока на съседните сигнални линии.

Повечето от сигналните слоеве са разположени между тези източници на захранване или слоевете на базовата равнина на земята, образувайки симетрични или асиметрични лентови линии. Горният и долният слой на многослойна печатна платка обикновено се използват за поставяне на компоненти и малко количество кабели. Окабеляването на тези сигнали не трябва да бъде твърде дълго, за да се намали прякото излъчване, причинено от окабеляването.

2. Определете единичната еталонна равнина на мощността

Използването на отделящи кондензатори е важна мярка за решаване на целостта на захранването. Разделителните кондензатори могат да се поставят само в горната и долната част на печатната платка. Маршрутизирането на отделящия кондензатор, подложката за запояване и прохода на отвора ще повлияе сериозно на ефекта на отделящия кондензатор, което изисква дизайнът да вземе предвид, че маршрутизирането на отделящия кондензатор трябва да бъде възможно най-късо и широко, а проводникът, свързан към отвора, трябва също така да е възможно най-кратък. Например, във високоскоростна цифрова схема е възможно да поставите отделящия кондензатор на горния слой на печатната платка, да присвоите слой 2 на високоскоростната цифрова схема (като процесора) като слой на мощността, слой 3 като сигнален слой и слой 4 като заземяване на високоскоростна цифрова верига.

Освен това е необходимо да се гарантира, че маршрутизирането на сигнала, управлявано от едно и също високоскоростно цифрово устройство, приема същия слой на мощността като референтната равнина и този слой на мощността е слоят на захранването на високоскоростното цифрово устройство.

3. Определете многостепенната референтна равнина

Референтната равнина с множество мощности ще бъде разделена на няколко твърди области с различни напрежения. Ако сигналният слой е съседен на слоя с множество мощности, сигналният ток на близкия сигнален слой ще се натъкне на незадоволителен обратен път, което ще доведе до пропуски в обратния път.

За високоскоростни цифрови сигнали този неразумен дизайн на пътя на връщане може да причини сериозни проблеми, така че е необходимо окабеляването на високоскоростния цифров сигнал да бъде далеч от референтната равнина с множество мощности.

4.Определете множество референтни равнини на земята

 Множество референтни равнини на заземяване (равнини на заземяване) могат да осигурят добър път за връщане на ток с нисък импеданс, което може да намали EM1 в общ режим. Заземителната равнина и силовата равнина трябва да бъдат плътно свързани, а сигналният слой трябва да бъде плътно свързан със съседната референтна равнина. Това може да се постигне чрез намаляване на дебелината на средата между слоевете.

5. Разумно проектиране на комбинация от кабели

Двата слоя, обхванати от пътя на сигнала, се наричат ​​„комбинация от кабели“. Най-добрата комбинация на окабеляване е проектирана да избягва обратния ток, протичащ от една референтна равнина към друга, но вместо това тече от една точка (лице) на една референтна равнина към друга. За да се завърши сложното окабеляване, междинното преобразуване на окабеляването е неизбежно. Когато сигналът се преобразува между слоевете, трябва да се гарантира, че обратният ток протича гладко от една референтна равнина към друга. При проектирането е разумно съседните слоеве да се разглеждат като комбинация от окабеляване.

Ако пътят на сигнала трябва да обхваща множество слоеве, обикновено не е разумно да се използва като комбинация от кабели, тъй като пътят през множество слоеве не е неравномерен за обратни токове. Въпреки че пружината може да бъде намалена чрез поставяне на отделящ кондензатор близо до проходния отвор или чрез намаляване на дебелината на средата между референтните равнини, това не е добър дизайн.

6.Задаване на посоката на окабеляване

Когато посоката на окабеляване е зададена на един и същ сигнален слой, тя трябва да гарантира, че повечето посоки на окабеляване са последователни и трябва да са ортогонални на посоките на окабеляване на съседните сигнални слоеве. Например, посоката на окабеляване на един сигнален слой може да бъде настроена на посоката на "Y-ос", а посоката на окабеляване на друг съседен сигнален слой може да бъде настроена на "X-ос".

7. Аотхвърли структурата на равномерния слой 

Може да се установи от проектираното ламиниране на печатни платки, че класическият дизайн на ламиниране е почти всички четни слоеве, а не нечетни слоеве, това явление се причинява от различни фактори.

От производствения процес на печатна платка можем да знаем, че целият проводим слой в платката е запазен върху основния слой, материалът на основния слой обикновено е двустранна облицовъчна дъска, когато пълното използване на основния слой , проводящият слой на печатната платка е равен

Равнослойните печатни платки имат предимства в цената. Поради липсата на слой медия и медна облицовка, цената на нечетните слоеве от PCB суровини е малко по-ниска от цената на четните слоеве от PCB. Въпреки това, разходите за обработка на печатни платки с ODd-слой очевидно са по-високи от тези на печатни платки с четен слой, тъй като печатната платка с ODd-слой трябва да добави нестандартен процес на свързване на ламиниран основен слой въз основа на процеса на структуриране на основния слой. В сравнение с общата структура на основния слой, добавянето на медна облицовка извън структурата на основния слой ще доведе до по-ниска производствена ефективност и по-дълъг производствен цикъл. Преди ламинирането, външният основен слой изисква допълнителна обработка, което увеличава риска от надраскване и неправилно разбиване на външния слой. По-голямата външна обработка ще увеличи значително производствените разходи.

Когато вътрешният и външният слой на печатната платка се охладят след процеса на свързване на многослойна верига, различното напрежение на ламиниране ще доведе до различни степени на огъване на печатната платка. И тъй като дебелината на платката се увеличава, рискът от огъване на композитна печатна платка с две различни структури се увеличава. Платките с нечетен слой са лесни за огъване, докато платките с четен слой могат да избегнат огъване.

Ако печатната платка е проектирана с нечетен брой силови слоеве и четен брой сигнални слоеве, може да се приеме методът за добавяне на силови слоеве. Друг прост метод е да добавите заземяващ слой в средата на стека, без да променяте другите настройки. Тоест печатната платка е свързана в нечетен брой слоеве и след това в средата се дублира заземяващ слой.

8.  Разглеждане на разходите

По отношение на производствените разходи, многослойните платки определено са по-скъпи от еднослойните и двуслойните платки със същата площ на печатни платки и колкото повече слоеве, толкова по-висока е цената. Въпреки това, когато се разглежда реализацията на функциите на веригата и миниатюризацията на платката, за да се гарантира целостта на сигнала, EM1, EMC и други показатели за ефективност, трябва да се използват многослойни платки, доколкото е възможно. Като цяло разликата в цената между многослойните платки и еднослойните и двуслойните платки не е много по-висока от очакваната