Ulemper ved PCB-traditionelle firagsstabling

Hvis mellemlagskapacitansen ikke er stor nok, distribueres det elektriske felt over et relativt stort område af brættet, så mellemlagetsimpedansen reduceres, og returstrømmen kan flyde tilbage til det øverste lag. I dette tilfælde kan det felt, der genereres af dette signal, forstyrre feltet med det nærliggende skiftende lagsignal. Dette er overhovedet ikke, hvad vi havde håbet på. Desværre er lagene på et 4-lags tavle på 0,062 tommer langt fra hinanden, og mellemlagskapacitansen er lille
Når ledningerne skifter fra lag 1 til lag 4 eller omvendt, vil det være førende dette problem vist som billede
News13
Diagrammet viser, at når signalet sporer fra lag 1 til lag 4 (rød linje), skal returstrømmen også ændre plan (blå linje). Hvis signalets hyppighed er høj nok, og flyene er tæt på hinanden, kan returstrømmen strømme gennem mellemlagskapacitansen, der findes mellem jordlaget og effektlaget. På grund af manglen på en direkte ledende forbindelse til returstrømmen afbrydes returstien imidlertid, og vi kan tænke på denne afbrydelse som en impedans mellem fly vist som nedenfor billede
News14
Hvis mellemlagskapacitansen ikke er stor nok, distribueres det elektriske felt over et relativt stort område af brættet, så mellemlagetsimpedansen reduceres, og returstrømmen kan flyde tilbage til det øverste lag. I dette tilfælde kan det felt, der genereres af dette signal, forstyrre feltet med det nærliggende skiftende lagsignal. Dette er overhovedet ikke, hvad vi havde håbet på. Desværre er lagene på et 4-lags tavle på 0,062 tommer langt fra hinanden (mindst 0,020 tommer), og mellemlagskapacitansen er lille. Som et resultat forekommer den ovenfor beskrevne elektriske feltinterferens. Dette forårsager muligvis ikke signalintegritetsproblemer, men det vil bestemt skabe mere EMI. Dette er grunden til, at vi, når vi bruger kaskaden, undgår at ændre lag, især til højfrekvente signaler såsom ure.
Det er almindelig praksis at tilføje en afkoblingskondensator nær overgangspashullet for at reducere den impedans, der opleves af returstrømmen, der er vist som nedenstående billede. Imidlertid er denne afkoblingskondensator ineffektiv til VHF-signaler på grund af dens lave selvmodanende frekvens. For AC-signaler med frekvenser, der er højere end 200-300 MHz, kan vi ikke stole på at afkoble kondensatorer for at skabe en retursti med lav impedans. Derfor har vi brug for en afkoblingskondensator (til under 200-300 MHz) og en relativt stor interboard-kondensator til højere frekvenser.
News15
Dette problem kan undgås ved ikke at ændre laget af nøglesignalet. Imidlertid fører den lille interboard-kapacitans i firlagets tavle til et andet alvorligt problem: kraftoverførsel. Ur digitale IC'er kræver typisk store forbigående strømforsyningsstrømme. Efterhånden som stigningen/faldtidet for IC -output falder, er vi nødt til at levere energi til en højere hastighed. For at give en ladningskilde placerer vi normalt afkobling af kondensatorer meget tæt på hver logik IC. Der er dog et problem: når vi går ud over de selvmodanende frekvenser, kan afkobling af kondensatorer ikke effektivt opbevare og overføre energi, fordi kondensatoren ved disse frekvenser vil fungere som en induktor.
Da de fleste IC'er i dag har hurtige stigning/efterårstider (ca. 500 PS), har vi brug for en yderligere afkoblingsstruktur med en højere selvmodig frekvens end af afkoblingskondensatoren. Interlayer -kapacitansen af ​​et kredsløbskort kan være en effektiv afkoblingsstruktur, forudsat at lagene er tæt nok på hinanden til at tilvejebringe tilstrækkelig kapacitans. Derfor, ud over de almindeligt anvendte afkoblingskondensatorer, foretrækker vi at bruge tæt placerede kraftlag og jordlag til at give kortvarig kraft til digitale IC'er.
Bemærk, at på grund af den almindelige fremstillingsproces for kredsløbskort, har vi normalt ikke tynde isolatorer mellem det andet og tredje lag af fire-lags tavle. Et fire-lags tavle med tynde isolatorer mellem det andet og tredje lag kan koste meget mere end et konventionelt fire-lags bræt.