Quandu si cuncepisce PCB, una di e dumande più basiche da cunsiderà hè di implementà i requisiti di e funzioni di u circuitu bisognu di quantu un stratu di cablaggio, u pianu di terra è u pianu di putenza, è u stratu di cablaggio di u circuitu stampatu, u pianu di terra è u putere. determinazione di u pianu di u numeru di strati è a funzione di u circuitu, l'integrità di u segnu, EMI, EMC, i costi di fabricazione è altre esigenze.
Per a maiò parte di i disinni, ci sò parechje esigenze cunflittuali nantu à i requisiti di prestazione di PCB, u costu di destinazione, a tecnulugia di fabricazione è a cumplessità di u sistema. U disignu laminatu di PCB hè di solitu una decisione di cumprumissu dopu avè cunsideratu diversi fattori. I circuiti digitali d'alta velocità è i circuiti di whisker sò generalmente cuncepiti cù schede multilayer.
Eccu ottu principii per u disignu in cascata:
1. Delaminazione
In un PCB multilayer, ci sò generalmente una strata di signale (S), un pianu di alimentazione (P) è un pianu di terra (GND). U pianu di putenza è u pianu GROUND sò generalmente piani solidi non segmentati chì furnisceranu un bonu percorsu di ritornu di corrente di bassa impedenza per a corrente di e linee di signali adiacenti.
A maiò parte di i strati di signale sò situati trà sti fonti d'energia o strati di u pianu di riferimentu di terra, chì formanu linee di bande simmetriche o asimmetriche. I strati superiori è inferiori di un PCB multilayer sò generalmente usati per mette cumpunenti è una piccula quantità di cablaggio. U filatu di sti signali ùn deve esse troppu longu per riduce a radiazione diretta causata da u filatu.
2. Determinà u pianu di riferimentu di putenza unicu
L'usu di condensatori di decoupling hè una misura impurtante per risolve l'integrità di l'alimentazione. I condensatori di decoupling ponu esse posti solu in cima è in fondu di u PCB. U routing di u condensatore di disaccoppiamentu, u pad di saldatura è u passaghju di u foru affettanu seriamente l'effettu di u condensatore di disaccoppiamentu, chì esige chì u disignu deve cunsiderà chì u routing di u condensatore di disaccoppiamentu deve esse u più curtu è largu pussibule, è u filu cunnessu à u foru deve esse. ancu esse u più breve pussibule. Per esempiu, in un circuitu digitale d'alta veloce, hè pussibule di mette u condensatore di decoupling nantu à a capa superiore di u PCB, assignate a capa 2 à u circuitu digitale d'alta veloce (cum'è u processatore) cum'è a capa di putenza, a capa 3. cum'è a strata di signale, è a strata 4 cum'è a terra di circuitu digitale d'alta velocità.
Inoltre, hè necessariu di assicurà chì u routing di u segnu guidatu da u stessu dispositivu digitale d'alta veloce piglia a stessa strata di putenza cum'è u pianu di riferimentu, è questa capa di putenza hè a strata di alimentazione di u dispusitivu digitale d'alta veloce.
3. Determina u pianu di riferimentu multi-putere
U pianu di riferimentu multi-putere serà divisu in parechje regioni solidi cù diverse tensioni. Se a strata di signale hè adiacente à a strata multi-putere, u currente di signale nantu à a strata di signale vicinu hà da scontru una strada di ritornu insoddisfacente, chì porta à spazii in a strada di ritornu.
Per i segnali digitali d'alta velocità, stu disignu di u caminu di ritornu irragionevule pò causà seri prublemi, per quessa, hè necessariu chì u filamentu di u signale digitale d'alta velocità deve esse alluntanatu da u pianu di riferimentu multi-putere.
4.Determinà parechji piani di riferimentu in terra
I piani di riferimentu di terra multipli (piani di messa in terra) ponu furnisce un bonu caminu di ritornu di corrente di bassa impedenza, chì pò riduce l'EMl di modu cumuni. U pianu di terra è u pianu di a putenza deve esse strettamente accumpagnati, è a capa di signale deve esse strettamente accumpagnata à u pianu di riferimentu adiacente. Questu pò esse ottinutu riducendu u grossu di u mediu trà e strati.
5. Cunsigliu di cablaggio cuncepimentu ragiunate
I dui strati spanned by a signal path sò chjamati "cumbinazione di cablaggio". A megliu cumminazione di cablaggio hè pensata per evità u currente di ritornu chì scorri da un pianu di riferimentu à l'altru, ma invece scorri da un puntu (faccia) di un pianu di riferimentu à l'altru. Per compie u filatu cumplessu, a cunversione interlayer di u filatu hè inevitabbile. Quandu u signale hè cunvertitu trà e strati, u currente di ritornu deve esse assicuratu per scorri liscia da un pianu di riferimentu à l'altru. In un disignu, hè ragiunate di cunsiderà strati adiacenti cum'è una combinazione di cablaggio.
Se un percorsu di u signale hà bisognu à spannà parechje strati, ùn hè di solitu micca un disignu raghjone per aduprà cum'è una cumminazione di cablaggio, perchè un percorsu attraversu parechje strati ùn hè micca pezzatu per i currenti di ritornu. Ancu s'è a primavera pò esse ridutta mettendu un condensatore di decoupling vicinu à l'attraversu o riducendu u gruixu di u mediu trà i piani di riferimentu, ùn hè micca un bonu disignu.
6.Definizione di a direzzione di cablaggio
Quandu a direzzione di u filatu hè stallatu nantu à a stessa capa di signale, deve assicurà chì a maiò parte di e direzzione di cablaggio sò coerenti, è deve esse ortogonali à e direzzione di cablaggio di strati di signali adiacenti. Per esempiu, a direzzione di cablaggio di una strata di signale pò esse stabilita à a direzzione "Y-axis", è a direzzione di cablaggio di un altru stratu di signale adiacente pò esse stabilita à a direzzione "X-axis".
7. Aadoptatu a struttura di strati uniformi
Pò esse truvatu da a laminazione di PCB cuncepita chì u disignu di laminazione classica hè quasi tutti i strati pari, piuttostu cà strati strani, stu fenomenu hè causatu da una varietà di fatturi.
Da u prucessu di fabricazione di u circuitu stampatu, pudemu sapè chì tuttu u stratu conduttivu in u circuitu hè salvatu nantu à a strata di u core, u materiale di u stratu di u core hè generalmente un tavulinu di rivestimentu à doppia faccia, quandu l'usu pienu di u stratu di u core. , u stratu conduttivu di u circuitu stampatu hè ancu
Ancu i circuiti stampati di strati anu vantaghji di costu. A causa di l'absenza di una strata di media è di cladding di ramu, u costu di strati impari di materie prime PCB hè ligeramente più bassu di u costu di strati pari di PCB. Tuttavia, u costu di trasfurmazioni di u PCB ODd-layer hè ovviamente più altu ch'è quellu di u PCB à strati uniformi perchè u PCB ODd-layer hà bisognu di aghjunghje un prucessu di ligame di strati core laminati non standard nantu à a basa di u prucessu di struttura di strati di core. In cunfrontu cù a struttura di a strata di u core cumuni, l'aghjunghje un rivestimentu di rame fora di a struttura di a strata di u core hà da purtà à una efficienza di produzzione più bassa è un ciculu di produzzione più longu. Prima di laminazione, a strata di u core esterno richiede un prucessu supplementu, chì aumenta u risicu di scratch è misching a capa esterna. L'aumentu di a manipulazione esterna aumenterà significativamente i costi di fabricazione.
Quandu i strati interni è esterni di u circuitu stampatu sò rinfriscati dopu à u prucessu di ligame di circuiti multi-strati, a diversa tensione di laminazione pruducerà diversi gradi di curvatura nantu à u circuitu stampatu. È cum'è u gruixu di u bordu aumenta, u risicu di piegà un circuitu stampatu cumpostu cù duie strutture diverse aumenta. I circuiti di circuiti di strati strani sò faciuli di piegà, mentre chì i circuiti stampati di strati uniformi ponu evità di piegà.
Se u circuitu stampatu hè cuncepitu cù un numeru imparu di strati di putenza è un numeru pari di strati di signale, u metudu di aghjunghje strati di putenza pò esse aduttatu. Un altru mètudu simplice hè di aghjunghje una capa di terra in u mità di a pila senza cambià l'altri Settings. Questu hè, u PCB hè cablatu in un numeru imparu di strati, è dopu una capa di terra hè duplicata in u mità.
8. Cunsiderazione di u costu
In quantu à u costu di fabricazione, i circuiti multilayer sò definitivamente più caru cà i circuiti di circuiti di una sola è doppia strata cù a stessa zona di PCB, è più strati, u costu più altu. Tuttavia, quandu cunsiderà a realizazione di funzioni di circuitu è miniaturizazione di circuitu, per assicurà l'integrità di u signale, EMl, EMC è altri indicatori di rendiment, i circuiti multi-layer deve esse usatu quantu pussibule. In generale, a diffarenza di costu trà i circuiti multi-layer è i circuiti unicu è dui strati ùn hè micca assai più altu di l'aspittatu.