Ao deseñar PCB, unha das cuestións máis básicas a considerar é implementar os requisitos das funcións do circuíto que necesitan para canto unha capa de cableado, o plano terrestre e o plano eléctrico e a capa de cableado da placa de circuíto, o plano terrestre e o poder Determinación do plano do número de capas e da función de circuíto, integridade do sinal, EMI, EMC, custos de fabricación e outros requisitos.

Para a maioría dos deseños, hai moitos requisitos conflitivos sobre os requisitos de rendemento do PCB, o custo obxectivo, a tecnoloxía de fabricación e a complexidade do sistema. O deseño laminado de PCB adoita ser unha decisión de compromiso despois de considerar varios factores. Os circuítos dixitais de alta velocidade e os circuítos de bigotes normalmente están deseñados con placas multicapa.

Aquí tes oito principios para o deseño en cascada:

1. DElaminación

Nun PCB multicapa, normalmente hai capas (s) de sinal, plano de alimentación (P) e plano de terra (GND). O plano eléctrico e o plano terrestre adoitan ser planos sólidos non segmentados que proporcionarán unha boa ruta de retorno de corrente de baixa impedancia para a corrente de liñas de sinal adxacentes.

A maioría das capas de sinal están situadas entre estas fontes de enerxía ou as capas do plano de referencia terrestre, formando liñas simétricas ou asimétricas en bandas. As capas superiores e inferiores dun PCB multicapa adoitan utilizarse para colocar compoñentes e unha pequena cantidade de cableado. O cableado destes sinais non debe ser demasiado longo para reducir a radiación directa causada polo cableado.

2. Determine o plano de referencia de potencia única

O uso de condensadores de desacoplamiento é unha medida importante para resolver a integridade da fonte de alimentación. Os condensadores de desacoplamiento só se poden colocar na parte superior e inferior do PCB. O enrutamento de condensador de desacoplamiento, almofada de soldadura e pase de buraco afectará seriamente o efecto do condensador de desacoplamiento, que require que o deseño debe considerar que o enrutamento do condensador de desacoplamiento debe ser o máis curto e amplo posible e o fío conectado ao burato debería tamén ser o máis curto posible. Por exemplo, nun circuíto dixital de alta velocidade, é posible colocar o condensador de desacoplamiento na capa superior do PCB, asignar a capa 2 ao circuíto dixital de alta velocidade (como o procesador) como a capa de enerxía, a capa 3 como capa de sinal e capa 4 como chan de circuíto dixital de alta velocidade.

Ademais, é necesario asegurarse de que o enrutamento do sinal impulsado polo mesmo dispositivo dixital de alta velocidade toma a mesma capa de alimentación que o plano de referencia e esta capa de alimentación é a capa de alimentación do dispositivo dixital de alta velocidade.

3. Determinar o plano de referencia de varias potencias

O plano de referencia de varias potencias dividirase en varias rexións sólidas con diferentes tensións. Se a capa de sinal está adxacente á capa multi-potencia, a corrente de sinal da capa de sinal próxima atopará unha ruta de retorno insatisfactoria, o que levará a lagoas na ruta de retorno.

Para sinais dixitais de alta velocidade, este deseño de ruta de retorno razoable pode causar problemas graves, polo que é necesario que o cableado de sinal dixital de alta velocidade estea lonxe do plano de referencia de varias potencias.

4.Determinar múltiples planos de referencia en terra

 Varios planos de referencia en terra (planos de terra) poden proporcionar unha boa ruta de retorno de corrente de baixa impedancia, que pode reducir a EML de modo común. O plano terrestre e o plano eléctrico deben estar acoplados e a capa de sinal debe estar acoplada ao plano de referencia adxacente. Isto pódese conseguir reducindo o grosor do medio entre as capas.

5. Deseño de cableado de deseño razoablemente

As dúas capas abarcadas por un camiño de sinal chámanse "combinación de cableado". A mellor combinación de cableado está deseñada para evitar a corrente de retorno que flúe dun plano de referencia a outro, pero en vez diso flúe dun punto (cara) dun plano de referencia a outro. Para completar o cableado complexo, a conversión entrelazada do cableado é inevitable. Cando o sinal se converte entre as capas, a corrente de retorno debe asegurarse de fluír sen problemas dun plano de referencia a outro. Nun deseño, é razoable considerar as capas adxacentes como unha combinación de cableado.

Se unha ruta de sinal necesita abarcar varias capas, normalmente non é un deseño razoable usalo como combinación de cableado, porque un camiño a través de varias capas non é parche para as correntes de retorno. Aínda que o resorte pode reducirse colocando un condensador de desacoplamiento preto do burato ou reducindo o grosor do medio entre os planos de referencia, non é un bo deseño.

6.Dirección de cableado de configuración

Cando a dirección do cableado está configurada na mesma capa de sinal, debería asegurarse de que a maioría das direccións de cableado sexan consistentes e deben ser ortogonais para as direccións de cableado das capas de sinal adxacentes. Por exemplo, a dirección de cableado dunha capa de sinal pódese definir na dirección do "eixo y", e a dirección de cableado doutra capa de sinal adxacente pódese definir na dirección "do eixe x".

7. ADoptou a estrutura uniforme da capa 

Pódese atopar a partir da laminación PCB deseñada que o deseño de laminación clásica é case todas as capas, en lugar de capas raras, este fenómeno é causado por varios factores.

Desde o proceso de fabricación de placa de circuíto impreso, podemos saber que toda a capa condutora da placa de circuíto gárdase na capa central, o material da capa central é xeralmente un taboleiro de revestimento de dobre cara, cando o uso completo da capa núcleo , a capa condutora da placa de circuíto impreso é uniforme

Incluso as placas de circuíto impresas en capa teñen vantaxes de custos. Debido á ausencia dunha capa de medios de comunicación e revestimento de cobre, o custo das capas de materias primas de PCB é lixeiramente inferior ao custo das capas de PCB. Non obstante, o custo de procesamento de PCB de capa estraña é obviamente superior ao do PCB de capas pares porque o PCB de capa estraña necesita engadir un proceso de unión de capa de núcleo laminado non estándar en función do proceso de estrutura da capa principal. En comparación coa estrutura da capa común, engadir revestimento de cobre fóra da estrutura da capa núcleo levará a unha menor eficiencia da produción e un ciclo de produción máis longo. Antes de laminar, a capa de núcleo exterior require un procesamento adicional, o que aumenta o risco de rabuñar e enganchar a capa externa. O aumento da manipulación exterior aumentará significativamente os custos de fabricación.

Cando as capas interiores e externas da placa de circuíto impreso son arrefriadas despois do proceso de unión de circuítos de varias capas, a diferente tensión de laminación producirá diferentes graos de flexión na placa de circuíto impreso. E a medida que aumenta o grosor da placa, aumenta o risco de dobrar unha placa de circuíto impreso composto con dúas estruturas diferentes. As placas de circuíto de capas estrañas son fáciles de dobrar, mentres que as placas de circuíto estampado incluso poden evitar dobrar.

Se a placa de circuíto impreso está deseñada cun número impar de capas de alimentación e un número uniforme de capas de sinal, pódese adoptar o método de engadir capas de alimentación. Outro método sinxelo é engadir unha capa de terra no medio da pila sen cambiar a outra configuración. É dicir, o PCB está conectado nun número impar de capas e, a continuación, unha capa de terra duplícase no medio.

8.  Consideración de custos

En termos de custo de fabricación, as placas de circuíto multicapa son definitivamente máis caras que as placas de circuíto único e dobre de capa coa mesma área de PCB e cantas máis capas, maior será o custo. Non obstante, ao considerar a realización de funcións de circuíto e miniaturización da placa de circuíto, para asegurar que a integridade do sinal, EML, EMC e outros indicadores de rendemento, deberían usarse as placas de circuíto de varias capas. En xeral, a diferenza de custos entre as placas de circuíto de varias capas e as placas de circuíto de dúas capas e dúas capas non é moito maior do esperado