PCB diseinatzerakoan, kontuan hartu beharreko galdera oinarrizkoenetako bat zirkuitu-funtzioen eskakizunak ezartzea da zenbat kableatu-geruza, lurreko planoa eta potentzia-planoa, eta zirkuitu inprimatutako plaka kableatu-geruza, lurreko planoa eta potentzia. geruza kopurua eta zirkuituaren funtzioa, seinalearen osotasuna, EMI, EMC, fabrikazio kostuak eta beste eskakizun batzuk zehaztea.

Diseinu gehienetarako, PCB errendimendu-baldintzei, helburu-kostuari, fabrikazio-teknologiari eta sistemaren konplexutasunari buruzko baldintza kontrajarriak daude. PCB-ren diseinu laminatua konpromezuaren erabakia izan ohi da hainbat faktore kontuan hartu ondoren. Abiadura handiko zirkuitu digitalak eta bibote zirkuituak geruza anitzeko plakekin diseinatu ohi dira.

Hona hemen kaskadako diseinurako zortzi printzipio:

1. Dlaminazioa

Geruza anitzeko PCB batean, normalean seinale-geruza (S), elikadura-hornidura (P) planoa eta lurrerako planoa (GND) daude. Potentzia-planoa eta LURREKO planoa, normalean, segmentu gabeko plano solidoa izan ohi da, ondoko seinale-lerroen korronte inpedantzia baxuko korronte itzultzeko bide ona emango dutenak.

Seinale-geruza gehienak potentzia-iturri horien edo lurraren erreferentzia-plano-geruzen artean kokatzen dira, banda-lerro simetrikoak edo asimetrikoak osatuz. Geruza anitzeko PCB baten goiko eta beheko geruzak osagaiak eta kableatu kopuru txiki bat jartzeko erabili ohi dira. Seinale hauen kableatzea ez da luzeegia izan behar kableatuak eragindako erradiazio zuzena murrizteko.

2. Determinatu potentzia-erreferentzia-plano bakarra

Desakoplamendu-kondentsadoreak erabiltzea neurri garrantzitsua da elikadura-horniduraren osotasuna konpontzeko. Desakoplatzeko kondentsadoreak PCBaren goiko eta beheko aldean soilik jar daitezke. Desakoplamendu-kondentsadorearen, soldadura-kustilen eta zulo-pasearen bideratzeak desakoplamendu-kondentsadorearen eragina larriki eragingo du, diseinuak kontuan hartu behar duela desakoplatze-kondentsadorearen bideratzea ahalik eta laburrena eta zabalena izan behar dela, eta zuloari konektatutako hariak. ahalik eta laburrena ere izan. Esate baterako, abiadura handiko zirkuitu digital batean, desakoplazio-kondentsadorea PCBaren goiko geruzan jartzea posible da, 2. geruza esleitu abiadura handiko zirkuitu digitalari (adibidez, prozesadorea) potentzia-geruza gisa, 3. geruza. seinale-geruza gisa, eta 4. geruza abiadura handiko zirkuitu digitalaren lur gisa.

Horrez gain, ziurtatu behar da abiadura handiko gailu digital berak gidatutako seinalearen bideraketak erreferentzia-planoaren potentzia-geruza bera hartzen duela, eta potentzia-geruza hori abiadura handiko gailu digitalaren elikadura-geruza da.

3. Zehaztu potentzia anitzeko erreferentzia-planoa

Potentzia anitzeko erreferentzia-planoa tentsio ezberdineko hainbat eskualde solidotan banatuko da. Seinale-geruza potentzia anitzeko geruzaren ondoan badago, ondoko seinale-geruzaren seinale-korronteak itzulerako bide desegokia aurkituko du, eta horrek hutsuneak ekarriko ditu itzulerako bidean.

Abiadura handiko seinale digitaletarako, zentzugabeko itzulerako bidearen diseinu honek arazo larriak sor ditzake, beraz, beharrezkoa da abiadura handiko seinale digitalaren kableatzea potentzia anitzeko erreferentzia-planotik urrun egotea.

4.Lurraren erreferentzia-plano anitz zehaztea

 Lurraren erreferentzia-plano anitzek (lurreratze-planoak) korronte-inpedantzia baxuko itzulera-bide ona eskain dezakete, modu komuneko EMl murriztu dezakeena. Lur-planoa eta potentzia-planoa ondo lotu behar dira, eta seinale-geruza ondoko erreferentzia-planoarekin. Hau geruzen arteko bitartekoaren lodiera murriztuz lor daiteke.

5. Diseina ezazu arrazoiz kableatuaren konbinazioa

Seinale-bide batek hartzen dituen bi geruzek "kableatu-konbinazio" deitzen zaie. Kableatu-konbinaziorik onena erreferentzia-plano batetik bestera itzultzeko korrontea saihesteko diseinatuta dago, baina erreferentzia-plano baten puntu batetik (aurpegia) beste batera isurtzen da. Kableatu konplexua osatzeko, kableatuaren geruzen arteko bihurketa saihestezina da. Seinalea geruzen artean bihurtzen denean, itzulerako korrontea erreferentzia-plano batetik bestera leunki igarotzea ziurtatu behar da. Diseinu batean, arrazoizkoa da ondoko geruzak kableen konbinazio gisa hartzea.

Seinalearen bide batek geruza bat baino gehiago hartu behar badu, normalean ez da arrazoizko diseinua kableen konbinazio gisa erabiltzea, geruza anitzetan zehar egindako bidea ez baita itzulerako korronteetarako. Malgukia murriztu daitekeen arren, desakoplamendu-kondentsadore bat zeharkako zulotik gertu jarriz edo erreferentzia-planoen arteko bitartekoaren lodiera murriztuz, ez da diseinu ona.

6.Kablearen norabidea ezartzea

Kablearen norabidea seinale-geruza berean ezartzen denean, kablearen noranzko gehienak koherenteak direla ziurtatu behar du, eta ondoko seinale-geruzen kableatuaren norabideekiko ortogonala izan behar du. Esate baterako, seinale-geruza baten kableatuaren norabidea "Y ardatzaren" norabidean ezar daiteke eta aldameneko beste seinale-geruza baten kableatuaren norabidea "X ardatzaren" norabidean.

7. Ageruza bikoitiaren egitura doptatu zuen 

Diseinatutako PCB laminaziotik aurki daiteke laminazio diseinu klasikoa ia geruza bikoitiak direla, geruza bakoitiak baino, fenomeno hau hainbat faktorek eragiten dutela.

Zirkuitu inprimatuko plakaren fabrikazio-prozesutik, jakin dezakegu zirkuitu-plakako geruza eroale guztia nukleo geruzan gordetzen dela, nukleoaren materiala, oro har, alde biko estaldura-taula da, nukleo geruzaren erabilera osoa denean. , zirkuitu inprimatuaren geruza eroalea berdina da

Geruzako zirkuitu inprimatuek ere kostu abantailak dituzte. Media eta kobrezko estaldura geruzarik ez dagoenez, PCB lehengaien geruza bakoitien kostua PCB geruza bikoitien kostua baino pixka bat txikiagoa da. Hala eta guztiz ere, ODd-geruzako PCBaren prozesatzeko kostua, jakina, geruza pareko PCBarena baino handiagoa da, ODd-geruzako PCBak ez-standard laminatuzko nukleo-geruzaren lotura-prozesua gehitu behar duelako, oinarrizko geruzako egitura-prozesuan oinarrituta. Nukleo geruzaren egitura arruntarekin alderatuta, kobrezko estaldura gehitzeak oinarrizko geruzaren egituratik kanpo produkzio-eraginkortasun txikiagoa eta ekoizpen-ziklo luzeagoa ekarriko du. Laminatu aurretik, kanpoko nukleo geruzak prozesaketa gehigarria behar du, eta horrek kanpoko geruza urratu eta okertzeko arriskua areagotzen du. Kanpoko manipulazioa handitzeak fabrikazio kostuak nabarmen handituko ditu.

Zirkuitu inprimatuko plakaren barruko eta kanpoko geruzak geruza anitzeko zirkuituaren lotura-prozesuaren ondoren hozten direnean, laminazio-tentsio desberdinak okertze maila desberdinak sortuko ditu zirkuitu inprimatuaren gainean. Eta plakaren lodiera handitzen den heinean, bi egitura ezberdin dituen zirkuitu inprimatu konposatu bat tolesteko arriskua handitzen da. Geruza bakoitiak diren zirkuitu-plakak erraz tolesten dira, eta geruza pareko zirkuitu inprimatu-plakak okertu daitezkeen bitartean.

Zirkuitu inprimatutako plaka potentzia-geruza kopuru bakoiti batekin eta seinale-geruza kopuru bikoiti batekin diseinatuta badago, potentzia-geruzak gehitzeko metodoa har daiteke. Beste metodo sinple bat pilaren erdian lurrezko geruza gehitzea da beste ezarpenak aldatu gabe. Hau da, PCB geruza kopuru bakoitietan kableatzen da, eta gero lurrerako geruza bat bikoizten da erdian.

8.  Kostuen Kontuan hartzea

Fabrikazio kostuari dagokionez, geruza anitzeko zirkuitu plakak, zalantzarik gabe, geruza bakarreko eta bikoitzeko plakak baino garestiagoak dira PCB eremu berdina duten eta zenbat eta geruza gehiago, orduan eta kostu handiagoa. Hala ere, zirkuitu-funtzioak eta zirkuitu-plaken miniaturizazioa gauzatzea kontuan hartuta, seinalearen osotasuna, EMl, EMC eta beste errendimendu-adierazle batzuk ziurtatzeko, geruza anitzeko zirkuitu-plakak erabili behar dira ahal den neurrian. Oro har, geruza anitzeko zirkuitu plaken eta geruza bakarreko eta bi geruzako zirkuitu plaken arteko kostu aldea ez da espero baino askoz handiagoa.