Saat merancang PCB, salah satu pertanyaan paling mendasar yang perlu dipertimbangkan adalah mengimplementasikan persyaratan fungsi sirkuit yang memerlukan seberapa banyak lapisan kabel, bidang tanah dan bidang daya, dan lapisan kabel papan sirkuit cetak, bidang tanah dan penentuan bidang daya dari jumlah lapisan dan fungsi sirkuit, integritas sinyal, EMI, EMC, biaya pembuatan dan persyaratan lainnya.

Untuk sebagian besar desain, ada banyak persyaratan yang bertentangan tentang persyaratan kinerja PCB, biaya target, teknologi manufaktur, dan kompleksitas sistem. Desain PCB yang dilaminasi biasanya merupakan keputusan kompromi setelah mempertimbangkan berbagai faktor. Sirkuit digital berkecepatan tinggi dan sirkuit kumis biasanya dirancang dengan papan multilayer.

Berikut adalah delapan prinsip untuk desain cascading:

1. DElaminasi

Dalam PCB multilayer, biasanya ada lapisan sinyal, bidang catu daya (P) dan bidang grounding (GND). Bidang listrik dan bidang tanah biasanya merupakan bidang padat yang tidak diegmentasi yang akan memberikan jalur pengembalian arus impedansi rendah yang baik untuk arus garis sinyal yang berdekatan.

Sebagian besar lapisan sinyal terletak di antara sumber daya ini atau lapisan bidang referensi tanah, membentuk garis pita simetris atau asimetris. Lapisan atas dan bawah PCB multilayer biasanya digunakan untuk menempatkan komponen dan sejumlah kecil kabel. Pengkabelan sinyal -sinyal ini tidak boleh terlalu lama untuk mengurangi radiasi langsung yang disebabkan oleh kabel.

2. Tentukan bidang referensi daya tunggal

Penggunaan kapasitor decoupling adalah ukuran penting untuk menyelesaikan integritas catu daya. Kapasitor decoupling hanya dapat ditempatkan di bagian atas dan bawah PCB. Perutean kapasitor decoupling, pad solder, dan lewat lubang akan secara serius mempengaruhi efek kapasitor decoupling, yang membutuhkan desain harus mempertimbangkan bahwa perutean kapasitor decoupling harus sesingkat dan selebar mungkin, dan kawat yang terhubung ke lubang juga harus sesingkat mungkin. Misalnya, dalam sirkuit digital berkecepatan tinggi, dimungkinkan untuk menempatkan kapasitor decoupling di lapisan atas PCB, menetapkan lapisan 2 ke sirkuit digital berkecepatan tinggi (seperti prosesor) sebagai lapisan daya, lapisan 3 sebagai lapisan sinyal, dan lapisan 4 sebagai tanah sirkit digital berkecepatan tinggi.

Selain itu, perlu untuk memastikan bahwa perutean sinyal yang didorong oleh perangkat digital berkecepatan tinggi yang sama mengambil lapisan daya yang sama dengan bidang referensi, dan lapisan daya ini adalah lapisan catu daya dari perangkat digital berkecepatan tinggi.

3. Tentukan bidang referensi multi-daya

Pesawat referensi multi-daya akan dibagi menjadi beberapa daerah padat dengan tegangan yang berbeda. Jika lapisan sinyal berdekatan dengan lapisan multi-daya, arus sinyal pada lapisan sinyal di dekatnya akan menghadapi jalur pengembalian yang tidak memuaskan, yang akan menyebabkan celah di jalur pengembalian.

Untuk sinyal digital berkecepatan tinggi, desain jalur pengembalian yang tidak masuk akal ini dapat menyebabkan masalah serius, sehingga diperlukan bahwa kabel sinyal digital berkecepatan tinggi harus jauh dari bidang referensi multi-daya.

4.Tentukan beberapa bidang referensi tanah

 Beberapa bidang referensi tanah (bidang landasan) dapat memberikan jalur pengembalian arus impedansi rendah yang baik, yang dapat mengurangi EML mode umum. Pesawat ground dan bidang daya harus digabungkan dengan rapat, dan lapisan sinyal harus ditambah dengan ketat ke bidang referensi yang berdekatan. Ini dapat dicapai dengan mengurangi ketebalan media di antara lapisan.

5. Desain kombinasi kabel wajar

Dua lapisan yang dibentang oleh jalur sinyal disebut "kombinasi kabel". Kombinasi kabel terbaik dirancang untuk menghindari arus pengembalian yang mengalir dari satu bidang referensi ke yang lain, tetapi sebaliknya mengalir dari satu titik (wajah) dari satu bidang referensi ke yang lain. Untuk menyelesaikan kabel yang kompleks, konversi interlayer kabel tidak dapat dihindari. Ketika sinyal dikonversi di antara lapisan, arus pengembalian harus dipastikan mengalir dengan lancar dari satu bidang referensi ke bidang lain. Dalam sebuah desain, masuk akal untuk mempertimbangkan lapisan yang berdekatan sebagai kombinasi kabel.

Jika jalur sinyal perlu menjangkau banyak lapisan, biasanya bukan desain yang masuk akal untuk menggunakannya sebagai kombinasi kabel, karena jalur melalui beberapa lapisan tidak merata untuk arus pengembalian. Meskipun pegas dapat dikurangi dengan menempatkan kapasitor decoupling di dekat lubang melalui atau mengurangi ketebalan media antara bidang referensi, itu bukan desain yang baik.

6.Mengatur arah kabel

Ketika arah kabel diatur pada lapisan sinyal yang sama, itu harus memastikan bahwa sebagian besar arah kabel konsisten, dan harus ortogonal ke arah kabel lapisan sinyal yang berdekatan. Misalnya, arah kabel satu lapisan sinyal dapat diatur ke arah "sumbu y", dan arah kabel lapisan sinyal yang berdekatan dapat diatur ke arah "sumbu x".

7. adopted struktur lapisan genap 

Dapat ditemukan dari laminasi PCB yang dirancang bahwa desain laminasi klasik hampir semua lapisan genap, bukan lapisan ganjil, fenomena ini disebabkan oleh berbagai faktor.

Dari proses pembuatan papan sirkuit cetak, kita dapat mengetahui bahwa semua lapisan konduktif di papan sirkuit disimpan pada lapisan inti, bahan dari lapisan inti umumnya adalah papan longsor sisi dua, ketika penggunaan lengkap lapisan inti, lapisan konduktif papan sirkuit cetak bahkan bahkan bahkan bahkan semakin dicetak bahkan semakin dicetak bahkan adalah cetak.

Bahkan papan sirkuit cetak Layer memiliki keunggulan biaya. Karena tidak adanya lapisan media dan kelongsong tembaga, biaya lapisan ganjil bahan baku PCB sedikit lebih rendah daripada biaya bahkan lapisan PCB. Namun, biaya pemrosesan PCB ODD-Layer jelas lebih tinggi daripada PCB bahkan lapis karena PCB ODD-layer perlu menambahkan proses ikatan inti laminasi tidak standar berdasarkan proses struktur lapisan inti. Dibandingkan dengan struktur lapisan inti umum, menambahkan kelongsong tembaga di luar struktur lapisan inti akan menyebabkan efisiensi produksi yang lebih rendah dan siklus produksi yang lebih lama. Sebelum laminasi, lapisan inti luar memerlukan pemrosesan tambahan, yang meningkatkan risiko menggaruk dan salah mengesahkan lapisan luar. Peningkatan penanganan luar akan secara signifikan meningkatkan biaya produksi.

Ketika lapisan bagian dalam dan luar dari papan sirkuit cetak didinginkan setelah proses ikatan sirkuit multi-lapisan, tegangan laminasi yang berbeda akan menghasilkan tingkat pembengkokan yang berbeda pada papan sirkuit yang dicetak. Dan ketika ketebalan papan meningkat, risiko menekuk papan sirkuit cetak komposit dengan dua struktur yang berbeda meningkat. Papan sirkuit lapisan ganjil mudah ditekuk, sementara papan sirkuit cetak bahkan dapat menghindari pembengkokan.

Jika papan sirkuit yang dicetak dirancang dengan jumlah lapisan daya yang ganjil dan jumlah lapisan sinyal yang merata, metode penambahan lapisan daya dapat diadopsi. Metode sederhana lainnya adalah menambahkan lapisan grounding di tengah tumpukan tanpa mengubah pengaturan lainnya. Artinya, PCB terhubung dengan jumlah lapisan ganjil, dan kemudian lapisan pentanahan digandakan di tengah.

8.  Pertimbangan biaya

Dalam hal biaya produksi, papan sirkuit multilayer jelas lebih mahal daripada papan sirkuit lapisan tunggal dan ganda dengan area PCB yang sama, dan semakin banyak lapisan, semakin tinggi biayanya. Namun, ketika mempertimbangkan realisasi fungsi sirkuit dan miniaturisasi papan sirkuit, untuk memastikan integritas sinyal, EML, EMC dan indikator kinerja lainnya, papan sirkuit multi-lapisan harus digunakan sejauh mungkin. Secara keseluruhan, perbedaan biaya antara papan sirkuit multi-lapisan dan papan sirkuit lapisan tunggal dan dua lapis tidak jauh lebih tinggi dari yang diharapkan