Nalika ngrancang PCB, salah siji saka pitakonan paling dhasar kanggo nimbang iku kanggo ngleksanakake syarat saka fungsi sirkuit perlu kanggo pinten lapisan wiring, bidang lemah lan bidang daya, lan dicithak papan sirkuit wiring lapisan, bidang lemah lan daya. nemtokake bidang nomer lapisan lan fungsi sirkuit, integritas sinyal, EMI, EMC, biaya Manufaktur lan syarat liyane.
Kanggo umume desain, ana akeh syarat sing bertentangan babagan syarat kinerja PCB, biaya target, teknologi manufaktur, lan kerumitan sistem. Desain laminated saka PCB biasane kaputusan kompromi sawise considering macem-macem faktor. Sirkuit digital kanthi kacepetan dhuwur lan sirkuit whisker biasane dirancang nganggo papan multilayer.
Ing ngisor iki wolung prinsip kanggo desain cascading:
1. Delaminasi
Ing PCB multilayer, biasane ana lapisan sinyal (S), bidang sumber daya (P) lan bidang grounding (GND). Pesawat daya lan bidang GROUND biasane pesawat ngalangi unsegmented sing bakal nyedhiyani dalan bali saiki-impedansi kurang apik kanggo saiki garis sinyal jejer.
Umume lapisan sinyal dumunung ing antarane sumber daya utawa lapisan bidang referensi lemah, mbentuk garis pita simetris utawa asimetris. Lapisan ndhuwur lan ngisor saka PCB multilayer biasane digunakake kanggo nyeleh komponen lan jumlah cilik saka wiring. Kabel sinyal kasebut ora kudu dawa banget kanggo nyuda radiasi langsung sing disebabake kabel.
2. Nemtokake bidang referensi daya siji
Panggunaan kapasitor decoupling minangka langkah penting kanggo ngatasi integritas sumber daya. Kapasitor decoupling mung bisa diselehake ing ndhuwur lan ngisor PCB. Nuntun saka decoupling kapasitor, solder pad, lan bolongan pass akeh bakal mengaruhi efek saka decoupling kapasitor, kang mbutuhake desain kudu nimbang sing nuntun saka decoupling kapasitor kudu cendhak lan sudhut sabisa, lan kabel disambungake menyang bolongan kudu uga dadi cendhak sabisa. Contone, ing sirkuit digital-kacepetan dhuwur, iku bisa kanggo nyelehake kapasitor decoupling ing lapisan ndhuwur PCB, nemtokake lapisan 2 kanggo sirkuit digital-kacepetan dhuwur (kayata prosesor) minangka lapisan daya, lapisan 3 minangka lapisan sinyal, lan lapisan 4 minangka lemah sirkuit digital kacepetan dhuwur.
Kajaba iku, iku perlu kanggo mesthekake yen nuntun sinyal mimpin dening piranti digital kacepetan dhuwur padha njupuk lapisan daya padha pesawat referensi, lan lapisan daya iki lapisan sumber daya saka piranti digital kacepetan dhuwur.
3. Nemtokake bidang referensi multi-daya
Pesawat referensi multi-daya bakal dipérang dadi sawetara wilayah padhet karo voltase beda. Yen lapisan sinyal jejer karo lapisan multi-daya, saiki sinyal ing lapisan sinyal cedhak bakal nemokke path bali ora marem, kang bakal mimpin kanggo kesenjangan ing path bali.
Kanggo sinyal digital kanthi kacepetan dhuwur, desain jalur bali sing ora wajar iki bisa nyebabake masalah serius, mula kudu kabel sinyal digital kanthi kacepetan dhuwur kudu adoh saka pesawat referensi multi-daya.
4.Nemtokake sawetara bidang referensi lemah
Multiple pesawat referensi lemah (pesawat grounding) bisa nyedhiyani dalan bali saiki-impedansi kurang apik, kang bisa nyuda EMl mode umum. Pesawat lemah lan bidang daya kudu digandhengake kanthi rapet, lan lapisan sinyal kudu digandhengake karo bidang referensi sing cedhak. Iki bisa ditindakake kanthi nyuda kekandelan medium ing antarane lapisan.
5. Desain kombinasi wiring cukup
Rong lapisan sing diapit dening jalur sinyal diarani "kombinasi kabel". Kombinasi kabel sing paling apik dirancang kanggo nyegah arus bali sing mili saka bidang referensi menyang bidang liyane, nanging mili saka titik (pasuryan) saka bidang referensi menyang bidang liyane. Kanggo ngrampungake kabel kompleks, konversi interlayer saka kabel ora bisa dihindari. Nalika sinyal diowahi antarane lapisan, arus bali kudu mesthekake mili lancar saka siji bidang referensi kanggo liyane. Ing desain, cukup kanggo nimbang lapisan jejer minangka kombinasi kabel.
Yen path sinyal kudu span sawetara lapisan, iku biasane ora desain cukup kanggo nggunakake minangka kombinasi wiring, amarga path liwat sawetara lapisan ora patchy kanggo arus bali. Senajan spring bisa suda dening manggonke kapasitor decoupling cedhak liwat-bolongan utawa ngurangi kekandelan saka medium antarane pesawat referensi, iku ora desain apik.
6.Nyetel arah wiring
Nalika arah wiring disetel ing lapisan sinyal padha, iku kudu mesthekake yen paling arah wiring konsisten, lan kudu orthogonal kanggo wiring arah lapisan sinyal jejer. Contone, arah kabel saka lapisan sinyal siji bisa disetel menyang arah "sumbu Y", lan arah kabel saka lapisan sinyal jejer liyane bisa disetel menyang arah "sumbu X".
7. Astruktur lapisan sing rata
Bisa ditemokake saka laminasi PCB sing dirancang manawa desain laminasi klasik meh kabeh lapisan, tinimbang lapisan aneh, fenomena iki disebabake dening macem-macem faktor.
Saka proses Manufaktur Papan sirkuit dicithak, kita bisa ngerti sing kabeh lapisan konduktif ing Papan sirkuit disimpen ing lapisan inti, materi saka lapisan inti umume Papan cladding pindho sisi, nalika nggunakake kebak lapisan inti. , Lapisan konduktif papan sirkuit dicithak malah
Malah papan sirkuit dicithak lapisan duwe kaluwihan biaya. Amarga ora ana lapisan media lan cladding tembaga, biaya lapisan ganjil saka bahan mentahan PCB rada luwih murah tinimbang biaya lapisan PCB. Nanging, biaya Processing saka ODd-lapisan PCB temenan luwih dhuwur tinimbang sing saka malah-lapisan PCB amarga ODd-lapisan PCB perlu kanggo nambah nonstandard laminated inti proses iketan lapisan ing basis saka proses struktur lapisan inti. Dibandhingake karo struktur lapisan inti umum, nambah cladding tembaga njaba struktur lapisan inti bakal mimpin kanggo efficiency produksi ngisor lan siklus produksi maneh. Sadurunge laminating, lapisan inti njaba mbutuhake pangolahan tambahan, sing nambah risiko scratching lan misetching lapisan njaba. Peningkatan penanganan njaba bakal nambah biaya manufaktur kanthi signifikan.
Nalika lapisan utama lan njaba saka Papan sirkuit dicithak digawe adhem sawise proses iketan sirkuit multi-lapisan, tension lamination beda bakal gawé beda derajat mlengkung ing Papan sirkuit dicithak. Lan minangka kekandelan saka Papan mundhak, risiko mlengkung Papan sirkuit dicithak gabungan karo loro struktur beda mundhak. Papan sirkuit lapisan ganjil gampang ditekuk, dene papan sirkuit sing dicithak kanthi lapisan ora bisa mlengkung.
Yen papan sirkuit dicithak dirancang kanthi jumlah lapisan daya sing ganjil lan lapisan sinyal sing genap, cara nambah lapisan daya bisa diadopsi. Cara prasaja liyane yaiku nambahake lapisan grounding ing tengah tumpukan tanpa ngganti Setelan liyane. Yaiku, PCB disambungake kanthi jumlah lapisan sing ganjil, banjur lapisan grounding diduplikasi ing tengah.
8. Pertimbangan biaya
Ing babagan biaya manufaktur, papan sirkuit multilayer mesthi luwih larang tinimbang papan sirkuit lapisan siji lan kaping pindho kanthi area PCB sing padha, lan luwih akeh lapisan, biaya sing luwih dhuwur. Nanging, nalika nimbang realisasi fungsi sirkuit lan miniaturisasi papan sirkuit, kanggo njamin integritas sinyal, EMl, EMC lan indikator kinerja liyane, papan sirkuit multi-lapisan kudu digunakake sabisa. Sakabèhé, prabédan biaya antarane papan sirkuit multi-lapisan lan papan sirkuit siji-lapisan lan loro-lapisan ora luwih dhuwur tinimbang sing dikarepake.