Apabila mereka bentuk PCB, salah satu soalan yang paling asas untuk dipertimbangkan adalah untuk melaksanakan keperluan fungsi litar perlu berapa banyak lapisan pendawaian, satah tanah dan satah kuasa, dan lapisan pendawaian papan litar bercetak, satah tanah dan penentuan satah kuasa bilangan lapisan dan fungsi litar, isyarat isyarat, EMI, EMI, EMI, EMI, kos pembuatan dan lain -lain.
Bagi kebanyakan reka bentuk, terdapat banyak keperluan yang bertentangan mengenai keperluan prestasi PCB, kos sasaran, teknologi pembuatan, dan kerumitan sistem. Reka bentuk laminated PCB biasanya merupakan keputusan kompromi selepas mempertimbangkan pelbagai faktor. Litar digital berkelajuan tinggi dan litar kumis biasanya direka dengan papan multilayer.
Berikut adalah lapan prinsip untuk reka bentuk cascading:
1. DElaminasi
Dalam PCB multilayer, biasanya terdapat lapisan isyarat (S), Plane Power (P) Plane and Grounding (GND) satah. Pesawat kuasa dan satah tanah biasanya merupakan pesawat pepejal yang tidak disengajakan yang akan memberikan laluan pulangan semasa yang rendah untuk garis isyarat yang bersebelahan.
Kebanyakan lapisan isyarat terletak di antara sumber kuasa atau lapisan pesawat rujukan tanah, membentuk garis -garis simetri atau asimetrik. Lapisan atas dan bawah PCB multilayer biasanya digunakan untuk meletakkan komponen dan sedikit pendawaian. Pendawaian isyarat ini tidak boleh terlalu lama untuk mengurangkan radiasi langsung yang disebabkan oleh pendawaian.
2. Tentukan satah rujukan kuasa tunggal
Penggunaan kapasitor decoupling adalah langkah penting untuk menyelesaikan integriti bekalan kuasa. Kapasitor decoupling hanya boleh diletakkan di bahagian atas dan bawah PCB. Penghalaan kapasitor decoupling, pad solder, dan lubang lubang akan menjejaskan kesan kapasitor decoupling, yang memerlukan reka bentuk harus mempertimbangkan bahawa penghalaan kapasitor decoupling harus seketika dan lebar yang mungkin, dan dawai yang disambungkan ke lubang juga harus sekerap mungkin. Sebagai contoh, dalam litar digital berkelajuan tinggi, adalah mungkin untuk meletakkan kapasitor decoupling pada lapisan atas PCB, menetapkan lapisan 2 ke litar digital berkelajuan tinggi (seperti pemproses) sebagai lapisan kuasa, lapisan 3 sebagai lapisan isyarat, dan lapisan 4 sebagai tanah litar digital berkelajuan tinggi.
Di samping itu, adalah perlu untuk memastikan bahawa penghalaan isyarat yang didorong oleh peranti digital berkelajuan tinggi yang sama mengambil lapisan kuasa yang sama seperti satah rujukan, dan lapisan kuasa ini adalah lapisan bekalan kuasa peranti digital berkelajuan tinggi.
3. Tentukan satah rujukan pelbagai kuasa
Pesawat rujukan multi-kuasa akan dibahagikan kepada beberapa kawasan pepejal dengan voltan yang berbeza. Jika lapisan isyarat bersebelahan dengan lapisan multi-kuasa, arus isyarat pada lapisan isyarat yang berdekatan akan menemui laluan pulangan yang tidak memuaskan, yang akan membawa kepada jurang di laluan kembali.
Untuk isyarat digital berkelajuan tinggi, reka bentuk laluan pulangan yang tidak munasabah ini boleh menyebabkan masalah yang serius, jadi diperlukan pendawaian isyarat digital berkelajuan tinggi harus jauh dari pesawat rujukan berbilang kuasa.
4.Tentukan pelbagai pesawat rujukan tanah
Pelbagai pesawat rujukan tanah (pesawat asas) dapat menyediakan laluan pulangan semasa yang rendah, yang dapat mengurangkan EML mod biasa. Pesawat tanah dan satah kuasa hendaklah digabungkan dengan ketat, dan lapisan isyarat harus digabungkan dengan satah rujukan bersebelahan. Ini boleh dicapai dengan mengurangkan ketebalan medium antara lapisan.
5. Gabungan pendawaian reka bentuk dengan munasabah
Kedua -dua lapisan yang diliputi oleh laluan isyarat dipanggil "kombinasi pendawaian". Gabungan pendawaian terbaik direka untuk mengelakkan arus pulangan yang mengalir dari satu satah rujukan ke yang lain, tetapi sebaliknya mengalir dari satu titik (muka) satu satah rujukan ke yang lain. Untuk melengkapkan pendawaian kompleks, penukaran interlayer pendawaian tidak dapat dielakkan. Apabila isyarat ditukar antara lapisan, arus pulangan harus dipastikan mengalir dengan lancar dari satu satah rujukan ke yang lain. Dalam reka bentuk, adalah munasabah untuk mempertimbangkan lapisan bersebelahan sebagai gabungan pendawaian.
Sekiranya laluan isyarat perlu merangkumi pelbagai lapisan, ia biasanya bukan reka bentuk yang munasabah untuk menggunakannya sebagai kombinasi pendawaian, kerana laluan melalui pelbagai lapisan tidak sesuai untuk arus pulangan. Walaupun musim bunga dapat dikurangkan dengan meletakkan kapasitor decoupling berhampiran lubang melalui atau mengurangkan ketebalan medium antara pesawat rujukan, ia bukan reka bentuk yang baik.
6.Menetapkan arah pendawaian
Apabila arah pendawaian ditetapkan pada lapisan isyarat yang sama, ia harus memastikan bahawa arahan pendawaian yang paling konsisten, dan harus ortogonal ke arah pendawaian lapisan isyarat bersebelahan. Sebagai contoh, arah pendawaian satu lapisan isyarat boleh ditetapkan ke arah "paksi y", dan arah pendawaian lapisan isyarat bersebelahan lain boleh ditetapkan ke arah "paksi-x".
7. amencetuskan struktur lapisan walaupun
Ia boleh didapati dari laminasi PCB yang direka bahawa reka bentuk laminasi klasik hampir semua lapisan, bukannya lapisan ganjil, fenomena ini disebabkan oleh pelbagai faktor.
Dari proses pembuatan papan litar bercetak, kita dapat mengetahui bahawa semua lapisan konduktif di papan litar disimpan pada lapisan teras, bahan lapisan teras umumnya adalah papan pelapisan dua sisi, apabila penggunaan penuh lapisan teras, lapisan konduktif papan litar bercetak adalah bahkan adalah bahkan
Malah papan litar bercetak lapisan mempunyai kelebihan kos. Kerana ketiadaan lapisan media dan pelapisan tembaga, kos lapisan ganjil bahan mentah PCB sedikit lebih rendah daripada kos lapisan PCB. Walau bagaimanapun, kos pemprosesan PCB lapisan ganjil jelas lebih tinggi daripada PCB walaupun lapisan kerana PCB lapisan ganjil perlu menambah proses ikatan lapisan teras berlapis yang tidak standard berdasarkan proses struktur lapisan teras. Berbanding dengan struktur lapisan teras biasa, menambah pelapisan tembaga di luar struktur lapisan teras akan membawa kepada kecekapan pengeluaran yang lebih rendah dan kitaran pengeluaran yang lebih panjang. Sebelum melaming, lapisan teras luar memerlukan pemprosesan tambahan, yang meningkatkan risiko menggaru dan mengelakkan lapisan luar. Pengendalian luar yang meningkat akan meningkatkan kos pembuatan dengan ketara.
Apabila lapisan dalaman dan luaran papan litar bercetak disejukkan selepas proses ikatan litar berbilang lapisan, ketegangan laminasi yang berbeza akan menghasilkan tahap lenturan yang berbeza di papan litar bercetak. Dan apabila ketebalan lembaga meningkat, risiko membongkok papan litar bercetak komposit dengan dua struktur yang berbeza meningkat. Papan litar lapisan ganjil mudah dibungkus, sementara papan litar bercetak juga boleh mengelakkan lenturan.
Jika papan litar bercetak direka dengan bilangan lapisan kuasa yang ganjil dan jumlah lapisan isyarat, kaedah menambah lapisan kuasa boleh diterima pakai. Satu lagi kaedah mudah ialah menambah lapisan asas di tengah -tengah timbunan tanpa mengubah tetapan lain. Iaitu, PCB berwayar dalam jumlah lapisan yang ganjil, dan kemudian lapisan asas diduplikasi di tengah.
8. Pertimbangan kos
Dari segi kos pembuatan, papan litar multilayer pasti lebih mahal daripada papan litar lapisan tunggal dan berganda dengan kawasan PCB yang sama, dan lebih banyak lapisan, semakin tinggi kos. Walau bagaimanapun, apabila mempertimbangkan merealisasikan fungsi litar dan pengurangan papan litar, untuk memastikan integriti isyarat, EML, EMC dan petunjuk prestasi lain, papan litar pelbagai lapisan harus digunakan sejauh mungkin. Secara keseluruhannya, perbezaan kos antara papan litar pelbagai lapisan dan papan litar dua lapisan dan dua lapisan tidak lebih tinggi daripada yang diharapkan