Prilikom dizajniranja PCB -a, jedno od najosnovnijih pitanja koje treba uzeti u obzir je da implementiraju zahtjeve funkcija kruga za koliko sloj ožičenja, ravnina prizemlja i ravnina snage, te sloj ožičenja ploče s tiskanom krugom, prizemna ravnina i određivanje ravnine napajanja broja slojeva i funkcije kruga, integriteta signala, EMC, troškovi EMC -a.

Za većinu dizajna postoje mnogi sukobljeni zahtjevi za zahtjevima PCB -a, ciljane troškove, proizvodnu tehnologiju i složenost sustava. Laminirani dizajn PCB -a obično je kompromisna odluka nakon razmatranja različitih čimbenika. Digitalni krugovi velike brzine i krugovi šapata obično su dizajnirani s višeslojnim pločama.

Evo osam principa za kaskadni dizajn:

1. Delaminacija

U višeslojnom PCB -u obično postoje sloj signala (i), ravnina napajanja (P) i ravnina uzemljenja (GND). Ravnina snage i ravnina tla obično su nesegmentirane čvrste ravnine koje će osigurati dobar povratni put niske impedance za struju susjednih signalnih linija.

Većina slojeva signala nalazi se između ovih izvora snage ili slojeva referentne ravnine tla, formirajući simetrične ili asimetrične zavojne linije. Gornji i donji slojevi višeslojnog PCB -a obično se koriste za postavljanje komponenti i malu količinu ožičenja. Ožičenje ovih signala ne bi trebalo biti predugo da bi se smanjilo izravno zračenje uzrokovano ožičenjem.

2. Odredite referentnu ravninu jedne snage

Upotreba kondenzatora razdvajanja važna je mjera za rješavanje integriteta napajanja. Kondenzatori za razdvajanje mogu se postaviti samo na vrhu i dna PCB -a. Usmjeravanje kondenzatora za odvajanje, jastučića za lemljenje i prolaza rupa ozbiljno će utjecati na učinak kondenzatora za razdvajanje, za koji je potreban dizajn mora uzeti u obzir da usmjeravanje kondenzatora za razdvajanje treba biti što je moguće kraće i šire, a žica spojena na rupu također bi trebala biti što kraća. Na primjer, u digitalnom krugu velike brzine moguće je postaviti kondenzator razdvajanja na gornji sloj PCB-a, dodijelite sloj 2 digitalnom krugu (poput procesora) kao sloj napajanja, sloj 3 kao sloj signala, a sloj 4 kao brza tla digitalnog kruga.

Pored toga, potrebno je osigurati da usmjeravanje signala vođen istim digitalnim uređajem velike brzine uzima isti sloj napajanja kao i referentna ravnina, a ovaj sloj napajanja je sloj napajanja digitalnog uređaja velike brzine.

3. Odredite referentnu ravninu više snage

Referentna ravnina više snage bit će podijeljena u nekoliko čvrstih regija s različitim naponima. Ako je signalni sloj uz sloj više snage, signalna struja na obližnjem signalnom sloju naići će na nezadovoljavajući povratni put, što će dovesti do praznina u povratnom putu.

Za digitalne signale velike brzine, ovaj nerazuman dizajn povratnog puta može uzrokovati ozbiljne probleme, pa je potrebno da digitalno signalno ožičenje brzih brzina bude daleko od referentne ravnine s više snaga.

4.Odredite više referentnih ravnina tla

 Višestruke referentne ravnine (uzemljene ravnine) mogu pružiti dobar povratni put niske impedance, što može smanjiti EML u uobičajenom načinu. Ravnina tla i ravnina snage trebaju biti čvrsto povezani, a sloj signala treba biti čvrsto povezan s susjednom referentnom ravninom. To se može postići smanjenjem debljine medija između slojeva.

5. Dizajn kombinacije ožičenja razumno

Dva sloja koja se protežu signalnim stazom nazivaju se "kombinacija ožičenja". Najbolja kombinacija ožičenja dizajnirana je tako da izbjegne povratnu struju koja teče iz jedne referentne ravnine, ali umjesto toga teče iz jedne točke (lica) jedne referentne ravnine na drugu. Da bi se dovršilo složeno ožičenje, pretvaranje međuslojnog ožičenja je neizbježno. Kad se signal pretvori između slojeva, povratnu struju treba osigurati da nesmetano teče iz jedne referentne ravnine u drugu. U dizajnu je razumno smatrati susjedne slojeve kao kombinaciju ožičenja.

Ako signalni put treba prostirati više slojeva, obično nije razuman dizajn koristiti ga kao kombinaciju ožičenja, jer put kroz više slojeva nije zakrpljiv za povratne struje. Iako se opruga može smanjiti postavljanjem kondenzatora za odvajanje u blizini rupe ili smanjenjem debljine medija između referentnih ravnina, to nije dobar dizajn.

6.Postavljanje smjera ožičenja

Kad je smjer ožičenja postavljen na istom sloju signala, trebao bi osigurati da je većina uputa ožičenja dosljedna i da bi trebala biti pravokutna u smjeru ožičenja susjednih slojeva signala. Na primjer, smjer ožičenja jednog sloja signala može se postaviti na smjer "Y-osi", a smjer ožičenja drugog susjednog sloja signala može se postaviti u smjer "X-osi".

7. ADopirao ravnopravnu strukturu 

Iz dizajniranog laminacije PCB -a možete pronaći da je klasični dizajn laminacije gotovo svi čak i slojevi, a ne neobični slojevi, ovaj fenomen uzrokovan je raznim čimbenicima.

Iz procesa proizvodnje tiskane pločice, možemo znati da se sav vodljivi sloj u pločici sprema na sloj jezgre, materijal jezgrenog sloja je općenito dvostrana ploča za oblaganje, kada je puna upotreba jezgrenog sloja, vodljivi sloj ploče s tiskanom krugom čak

Čak i ploče s tiskanim slojevima imaju troškove prednosti. Zbog nepostojanja sloja medija i obloga bakra, troškovi slojeva s neparnim brojem sirovina PCB nešto su niži od troškova čak i slojeva PCB-a. Međutim, troškovi obrade PCB-a od neparnih slojeva očito su veći od troškova PCB-a, jer PCB neparnih slojeva mora dodati nestandardni postupak povezivanja sloja laminiranog sloja na temelju procesa strukture jezgrenog sloja. U usporedbi s strukturom sloja zajedničke jezgre, dodavanje obloga bakra izvan strukture sloja jezgre dovest će do niže učinkovitosti proizvodnje i dužeg ciklusa proizvodnje. Prije laminacije, vanjski jezgrani sloj zahtijeva dodatnu obradu, što povećava rizik od grebanja i pogrešnog sloja vanjskog sloja. Povećano vanjsko rukovanje značajno će povećati troškove proizvodnje.

Kada se unutarnji i vanjski slojevi ploče ispisane krugove ohlade nakon višeslojnog postupka povezivanja kruga, različita napetost laminiranja stvorit će različite stupnjeve savijanja na ploči ispisane kruga. A kako se debljina ploče povećava, povećava se rizik od savijanja kompozitne ispisane ploče s dvije različite strukture. Ploče s neparnim slojevima lako se savijaju, dok se čak i tiskane pločice s tiskanim slojevima mogu izbjeći savijanje.

Ako je ploča ispisanog kruga dizajnirana s neparnim brojem slojeva napajanja i čak brojem slojeva signala, može se usvojiti metoda dodavanja slojeva napajanja. Druga jednostavna metoda je dodati sloj uzemljenja u sredinu snopa bez promjene ostalih postavki. Odnosno, PCB je ožičen u neparnom broju slojeva, a zatim se u sredini duplicira sloj uzemljenja.

8.  Troškovi razmatranja

Što se tiče troškova proizvodnje, višeslojne pločice definitivno su skuplje od jednoslojnih i dvoslojnih ploča s istim područjem PCB -a, a što je više slojeva, to je veći trošak. Međutim, prilikom razmatranja realizacije funkcija kruga i minijaturizacije pločice, kako bi se osigurala integritet signala, EML, EMC i drugi pokazatelji performansi, što je više moguće koristiti višeslojne ploče. Općenito, razlika u troškovima između višeslojnih ploča i jednoslojnih i dvoslojnih ploča nije mnogo veća od očekivanih