При дизајнирање на ПХБ, едно од најосновните прашања што треба да се земе предвид е да се имплементираат барањата на функциите на колото за тоа колку слојот на жици, рамнината за заземјување и рамнината на моќност, и слојот за жици на плочата за печатено коло, рамнината за заземјување и моќноста рамнина определување на бројот на слоеви и функцијата на колото, интегритетот на сигналот, EMI, EMC, трошоците за производство и други барања.

За повеќето дизајни, постојат многу спротивставени барања за барањата за изведба на ПХБ, целните трошоци, технологијата на производство и сложеноста на системот. Ламинираниот дизајн на ПХБ обично е компромисна одлука по разгледување на различни фактори. Дигиталните кола со голема брзина и кола со мустаќи обично се дизајнирани со повеќеслојни табли.

Еве осум принципи за каскаден дизајн:

1. Dеламинација

Во повеќеслојна ПХБ, обично има слој на сигнал (S), рамнина за напојување (P) и рамнина за заземјување (GND). Моќната рамнина и GROUND рамнината обично се несегментирани цврсти рамнини кои ќе обезбедат добра патека за враќање на струјата со мала импеданса за струјата на соседните сигнални линии.

Повеќето од слоевите на сигналот се наоѓаат помеѓу овие извори на енергија или слоевите на референтната рамнина на земјата, формирајќи симетрични или асиметрични појасни линии. Горниот и долниот слој на повеќеслојната ПХБ обично се користат за поставување на компоненти и мала количина жици. Инсталирањето на овие сигнали не треба да биде премногу долго за да се намали директното зрачење предизвикано од жици.

2. Определете ја референтната рамнина на една моќност

Употребата на кондензатори за одвојување е важна мерка за решавање на интегритетот на напојувањето. Кондензаторите за одвојување може да се постават само на врвот и на дното на ПХБ. Упатството на кондензаторот за одвојување, подлогата за лемење и преминот на дупката сериозно ќе влијае на ефектот на кондензаторот за одвојување, што бара дизајнот мора да земе предвид дека насочувањето на кондензаторот за одвојување треба да биде што е можно пократко и пошироко, а жицата поврзана со дупката треба исто така да биде што е можно пократко. На пример, во дигитално коло со голема брзина, можно е да се постави кондензаторот за одвојување на горниот слој на ПХБ, да се додели слојот 2 на дигиталното коло со голема брзина (како што е процесорот) како слој за напојување, слој 3 како слој на сигналот, и слој 4 како заземјување на дигитално коло со голема брзина.

Дополнително, неопходно е да се осигура дека насочувањето на сигналот управувано од истиот дигитален уред со голема брзина го зема истиот слој на моќност како референтната рамнина, а овој слој за напојување е слој за напојување на дигиталниот уред со голема брзина.

3. Определете ја референтната рамнина со повеќе сили

Референтната рамнина со повеќе моќност ќе биде поделена на неколку цврсти региони со различни напони. Ако слојот на сигналот е во непосредна близина на слојот со повеќе напојувања, струјата на сигналот на блискиот сигнален слој ќе наиде на незадоволителна патека за враќање, што ќе доведе до празнини во повратниот пат.

За дигитални сигнали со голема брзина, овој неразумен дизајн на патеката за враќање може да предизвика сериозни проблеми, па затоа се бара жиците за дигитални сигнали со голема брзина да бидат подалеку од референтната рамнина со повеќе моќност.

4.Определете повеќе референтни рамнини на земјата

 Повеќекратните референтни рамнини на земјата (рамнините за заземјување) можат да обезбедат добра патека за враќање на струјата со ниска импеданса, што може да го намали EMl на заеднички режим. Рамнината за заземјување и рамнината за напојување треба да бидат цврсто споени, а слојот на сигналот треба да биде цврсто споен со соседната референтна рамнина. Ова може да се постигне со намалување на дебелината на медиумот помеѓу слоевите.

5. Разумно дизајнирајте ја комбинацијата на жици

Двата слоја опфатени со сигнална патека се нарекуваат „комбинација на жици“. Најдобрата комбинација на жици е дизајнирана да избегне повратната струја што тече од една референтна рамнина до друга, но наместо тоа тече од една точка (лице) на една референтна рамнина до друга. За да се заврши сложеното ожичување, неизбежна е меѓуслојната конверзија на жиците. Кога сигналот се претвора меѓу слоевите, треба да се обезбеди дека повратната струја непречено тече од една референтна рамнина во друга. Во дизајнот, разумно е да се земат предвид соседните слоеви како комбинација на жици.

Ако патеката на сигналот треба да опфаќа повеќе слоеви, вообичаено не е разумен дизајн да се користи како комбинација на жици, бидејќи патеката низ повеќе слоеви не е раздвоена за повратни струи. Иако пружината може да се намали со поставување на кондензатор за одвојување во близина на проодната дупка или со намалување на дебелината на медиумот помеѓу референтните рамнини, тоа не е добар дизајн.

6.Поставување насока на жици

Кога насоката на жици е поставена на истиот слој на сигналот, треба да се осигура дека повеќето насоки за поврзување се конзистентни и треба да бидат ортогонални на насоките за поврзување на соседните сигнални слоеви. На пример, насоката на поврзување на еден слој на сигнал може да се постави во насока „Y-оска“, а насоката на поврзување на друг соседен слој на сигнал може да се постави во насока „X-оска“.

7. Аја доптирал структурата на парен слој 

Може да се открие од дизајнираната ламинација на ПХБ дека класичниот дизајн на ламиниране е скоро сите парни слоеви, наместо непарни слоеви, овој феномен е предизвикан од различни фактори.

Од процесот на производство на плочата за печатено коло, можеме да знаеме дека целиот проводен слој во плочката е зачуван на јадрото, материјалот на јадрото е генерално двострана обвивка, кога целосно се користи основниот слој , проводниот слој на плочата за печатено коло е рамномерен

Дури и слоевите печатени плочки имаат предности во трошоците. Поради отсуството на слој од медиум и бакарна обвивка, цената на непарните слоеви на ПХБ суровини е малку пониска од цената на парните слоеви на ПХБ. Сепак, цената на обработката на ПХБ со ODd слој е очигледно повисока од онаа на ПХБ со парен слој бидејќи ПХБ со ODd слој треба да додаде нестандарден процес на поврзување со ламиниран јадро на слој врз основа на процесот на структурата на основниот слој. Во споредба со заедничката структура на основниот слој, додавањето на бакарна обвивка надвор од структурата на основниот слој ќе доведе до помала производна ефикасност и подолг производствен циклус. Пред ламиниране, надворешниот јадро слој бара дополнителна обработка, што го зголемува ризикот од гребење и погрешно оцртување на надворешниот слој. Зголеменото надворешно ракување значително ќе ги зголеми трошоците за производство.

Кога внатрешниот и надворешниот слој на плочата на печатеното коло се ладат по процесот на поврзување на повеќеслојното коло, различната напнатост на ламинацијата ќе произведе различни степени на свиткување на плочата на печатеното коло. И како што се зголемува дебелината на плочата, се зголемува ризикот од свиткување на композитно печатено коло со две различни структури. Плочите со непарни кола лесно се виткаат, додека парните печатени плочки може да избегнат виткање.

Ако плочата за печатено коло е дизајнирана со непарен број слоеви на моќност и парен број на слоеви на сигнали, може да се примени методот за додавање на слоеви на моќност. Друг едноставен метод е да додадете слој за заземјување во средината на оџакот без да ги менувате другите поставки. Тоа е, ПХБ е жичен во непарен број слоеви, а потоа слојот за заземјување се дуплира во средината.

8.  Разгледување на трошоците

Во однос на трошоците за производство, повеќеслојните кола се дефинитивно поскапи од еднослојните и двослојните кола со иста површина на ПХБ, и колку повеќе слоеви, толку е поголема цената. Меѓутоа, кога се размислува за реализација на функциите на колото и минијатуризацијата на колото, за да се обезбеди интегритет на сигналот, EMl, EMC и други индикатори за изведба, повеќеслојните кола треба да се користат колку што е можно повеќе. Севкупно, разликата во трошоците помеѓу повеќеслојните кола и еднослојните и двослојните плочки не е многу поголема од очекуваното