A PCB megtervezésekor az egyik legalapvetőbb kérdés, amelyet figyelembe kell venni, az áramköri funkciók követelményeinek végrehajtása, hogy mekkora huzalozási réteget, az alapsíkot és az erősíkot, valamint a nyomtatott áramköri vezetékréteg, az alapsík és az áramköri sík meghatározását, valamint az áramköri funkciót, a jel integritását, az EMI -t, az EMC -t, a gyártási költségeket és az egyéb követelményeket.

A legtöbb tervezésnél számos ellentmondásos követelmény van a PCB teljesítménykövetelményeire, a célköltségekre, a gyártási technológiára és a rendszer bonyolultságára. A PCB laminált kialakítása általában kompromisszumos döntés a különféle tényezők figyelembevétele után. A nagysebességű digitális áramköröket és a pofaszakállakat általában többrétegű táblákkal tervezik.

Íme nyolc alapelv a lépcsőzetes tervezéshez:

1. Delamálás

Egy többrétegű NYÁK -ban általában vannak jelréteg (ek), tápegység (P) sík és földelési (GND) sík. A teljesítménysík és az alapsík általában nem szegmentált szilárd síkok, amelyek jó alacsony impedancia áram visszatérési útvonalat biztosítanak a szomszédos jelvonalak áramához.

A jelrétegek többsége ezen energiaforrások vagy a földi referencia sík rétegek között helyezkedik el, amelyek szimmetrikus vagy aszimmetrikus sávos vonalakat képeznek. A többrétegű NYÁK felső és alsó rétegeit általában alkatrészek és kis mennyiségű vezeték elhelyezésére használják. Ezeknek a jeleknek a vezetéke nem lehet túl hosszú ahhoz, hogy csökkentse a vezetékek által okozott közvetlen sugárzást.

2. Határozza meg az egyetlen teljesítményű referencia síkot

A kondenzátorok leválasztó kondenzátorok használata fontos intézkedés az energiaellátás integritásának megoldásához. A leválasztó kondenzátorokat csak a PCB tetejére és aljára lehet helyezni. A leválasztó kondenzátor, a forrasztott pad és a lyuk átadása komolyan befolyásolja a leválasztó kondenzátor hatását, amely megköveteli, hogy a formatervezésnek figyelembe kell vennie, hogy a leválasztó kondenzátornak a lehető legrövidebbnek és szélesnek kell lennie, és a lyukhoz csatlakoztatott huzalnak a lehető leghosszabb ideig kell lennie. Például egy nagysebességű digitális áramkörben a leválasztó kondenzátort a PCB felső rétegére helyezheti, a 2. réteget hozzárendelheti a nagysebességű digitális áramkörbe (például a processzor), mint a teljesítményréteg, a 3. réteg mint a jelréteg, a 4. réteg pedig a nagysebességű digitális áramkör.

Ezenkívül gondoskodni kell arról, hogy az ugyanazon nagysebességű digitális eszköz által vezérelt jelirányítás ugyanazt az energiát veszi át, mint a referencia sík, és ez az energiaréteg a nagysebességű digitális eszköz tápellátási rétege.

3. Határozza meg a többteljesítményű referencia síkot

A többteljesítményű referencia síkot több szilárd régióra osztják, különböző feszültségekkel. Ha a jelréteg a multi-teljesítményréteggel szomszédos, akkor a közeli jelréteg jelárama nem kielégítő visszatérési útvonalat fog elérni, ami a visszatérési útvonal hiányosságához vezet.

A nagysebességű digitális jelek esetén ez az ésszerűtlen visszatérési út kialakítása komoly problémákat okozhat, ezért szükség van arra, hogy a nagysebességű digitális jelvezetékek távol legyenek a többteljesítményű referencia síktól.

4.Határozza meg a több földi referenciapíkot

 A több földi referencia sík (földelő síkok) jó alacsony impedancia áram visszatérési útvonalat eredményezhet, amely csökkentheti a közös módú EML-t. Az alapsíkot és az erősíkot szorosan összekapcsolni kell, és a jelréteget szorosan összekapcsolni kell a szomszédos referencialíkhoz. Ez úgy érhető el, hogy csökkenti a közeg vastagságát a rétegek között.

5. A kábelezés kombinációjának megtervezése ésszerűen

A jelút által átfogó két réteg „kábelkombinációnak” nevezzük. A legjobb huzalozási kombinációt úgy tervezték, hogy elkerülje az egyik referencia síkról a másikra áramló visszatérési áramot, ehelyett az egyik referencia sík egyik pontjától (arcát) a másikra áramlik. A komplex vezetékek befejezése érdekében a vezetékek közötti átalakítás elkerülhetetlen. Amikor a jelet a rétegek között átalakítják, a visszatérési áramot biztosítani kell, hogy az egyik referencia síkról a másikra simán folyjon. A tervezés során ésszerű, ha a szomszédos rétegeket vezetékes kombinációnak tekintjük.

Ha egy jelútnak több réteg átfednie kell, akkor általában nem ésszerű kialakítás, ha azt huzalozási kombinációként használják, mivel a többrétegű út nem foltos a visszatérő áramok esetében. Noha a rugó csökkenthető, ha egy leválasztó kondenzátort az átmenő lyuk közelében helyez el, vagy csökkenti a közeg vastagságát a referencia síkok között, ez nem jó kialakítás.

6.Kábelezési irány beállítása

Ha a kábelezési irányt ugyanazon a jelrétegre állítják, akkor biztosítania kell, hogy a legtöbb kábelezési irány konzisztens legyen, és ortogonális legyen a szomszédos jelrétegek vezetékezési irányához. Például az egyik jelréteg kábelezési iránya beállítható az „y tengely” irányba, és egy másik szomszédos jelréteg vezetékezési iránya beállítható az „x tengely” irányra.

7. aeldobta az egyenletes réteg szerkezetét 

A tervezett NYÁK -laminálásból megtalálható, hogy a klasszikus laminálási kialakítás szinte minden egyenletes réteg, nem pedig furcsa rétegek, ezt a jelenséget számos tényező okozza.

A nyomtatott áramköri lap gyártási folyamatából megtudhatjuk, hogy az áramköri lapon lévő összes vezetőképes réteg menti a magrétegen, a magréteg anyaga általában kétoldalas burkolólap, amikor a magréteg teljes felhasználása, a nyomtatott áramköri lapok vezetőképes rétege egyenletes.

Még a rétegre nyomtatott áramköri tábláknak is vannak költségek. Mivel nincs egy réteg tápközeg és réz burkolat, a PCB nyersanyagok páratlan számú rétegének költségei valamivel alacsonyabbak, mint a PCB-rétegek még a költségei. A páratlanrétegű PCB feldolgozási költségei azonban nyilvánvalóan magasabbak, mint az egyenletes rétegű PCB-ké, mivel a páratlan PCB-nek nem szabványos laminált magréteg-kötési folyamatot kell hozzáadnia a magréteg szerkezeti folyamatának alapján. A közös mag rétegszerkezethez képest a réz burkolat hozzáadása a magréteg szerkezetén kívül alacsonyabb termelési hatékonyságot és hosszabb termelési ciklust eredményez. A laminálás előtt a külső magréteg további feldolgozást igényel, ami növeli a karcolás és a külső réteg félrevezetésének kockázatát. A megnövekedett külső kezelés jelentősen növeli a gyártási költségeket.

Amikor a nyomtatott áramkör belső és külső rétegeit a többrétegű áramköri kötési folyamat után lehűtik, a különböző laminálási feszültség különböző fokú hajlítási fokot eredményez a nyomtatott áramköri lapon. És amint a tábla vastagsága növekszik, a kompozit nyomtatott áramköri lap két különböző szerkezetű hajlításának kockázata növekszik. A páratlan rétegű áramköri táblákat könnyű meghajolni, míg az egyenletes nyomtatott áramköri lapok elkerülhetik a hajlításokat.

Ha a nyomtatott áramköri kártyát páratlan számú energiapréteggel és egyenletes számú jelréteggel tervezték meg, akkor az energiaarétegek hozzáadásának módja elfogadható. Egy másik egyszerű módszer egy földelő réteg hozzáadása a verem közepére a többi beállítás megváltoztatása nélkül. Vagyis a NYÁK -t páratlan számú rétegben vezetik be, majd egy földelő réteg közepén másol.

8.  Költségmegfigyelés

A gyártási költségek szempontjából a többrétegű áramköri lapok határozottan drágábbak, mint az azonos PCB -területet tartalmazó egy- és kétrétegű áramköri lapok, és minél több réteg, annál magasabb a költségek. Az áramköri funkciók és az áramköri kártya miniatürizációjának megvalósításának mérlegelésekor azonban a jel integritás, EML, EMC és egyéb teljesítménymutatók biztosítása érdekében a többrétegű áramköri táblákat a lehető legjobban kell használni. Összességében a többrétegű áramköri táblák, valamint az egyrétegű és a kétrétegű áramköri lapok közötti költségkülönbség nem sokkal magasabb a vártnál