Når du designer PCB, er et av de mest grunnleggende spørsmålene å vurdere å implementere kravene til kretsfunksjonene trenger til hvor mye et ledningslag, jordplanet og kraftplanet, og kretskortledningslaget, jordplanet og kraften planbestemmelse av antall lag og kretsfunksjonen, signalintegritet, EMI, EMC, produksjonskostnader og andre krav.

For de fleste design er det mange motstridende krav til PCB-ytelseskrav, målkostnad, produksjonsteknologi og systemkompleksitet. Den laminerte utformingen av PCB er vanligvis en kompromissbeslutning etter å ha vurdert ulike faktorer. Høyhastighets digitale kretser og whisker-kretser er vanligvis designet med flerlagskort.

Her er åtte prinsipper for kaskadedesign:

1. Delaminering

I et flerlags PCB er det vanligvis signallag (S), strømforsyning (P) plan og jording (GND) plan. Kraftplanet og bakkeplanet er vanligvis usegmenterte solide plan som vil gi en god lavimpedans strømreturvei for strømmen til tilstøtende signallinjer.

De fleste av signallagene er plassert mellom disse kraftkildene eller jordreferanseplanlagene, og danner symmetriske eller asymmetriske båndede linjer. De øverste og nederste lagene på et flerlags PCB brukes vanligvis til å plassere komponenter og en liten mengde ledninger. Kablingen til disse signalene bør ikke være for lang til å redusere den direkte strålingen forårsaket av ledninger.

2. Bestem det enkle effektreferanseplanet

Bruken av avkoblingskondensatorer er et viktig tiltak for å løse strømforsyningens integritet. Frakoblingskondensatorer kan kun plasseres øverst og nederst på kretskortet. Rutingen av avkoblingskondensatoren, loddeputen og hullpassasjen vil alvorlig påvirke effekten av frakoblingskondensatoren, noe som krever at designet må vurdere at rutingen av frakoblingskondensatoren skal være så kort og bred som mulig, og ledningen som er koblet til hullet skal også være så kort som mulig. For eksempel, i en høyhastighets digital krets, er det mulig å plassere avkoblingskondensatoren på det øverste laget av PCB, tilordne lag 2 til den høyhastighets digitale kretsen (som prosessoren) som kraftlaget, lag 3 som signallaget, og lag 4 som høyhastighets digitale kretsjord.

I tillegg er det nødvendig å sikre at signalrutingen drevet av den samme høyhastighets digitale enheten tar det samme kraftlaget som referanseplanet, og dette kraftlaget er strømforsyningslaget til den høyhastighets digitale enheten.

3. Bestem multi-power referanseplanet

Multi-power referanseplanet vil deles opp i flere solide områder med forskjellige spenninger. Dersom signallaget ligger inntil flereffektlaget, vil signalstrømmen på det nærliggende signallaget møte en utilfredsstillende returvei, noe som vil føre til hull i returbanen.

For høyhastighets digitale signaler kan denne urimelige returveidesignen forårsake alvorlige problemer, så det kreves at høyhastighets digitale signalledninger skal være borte fra flereffektreferanseplanet.

4.Bestem flere bakkereferanseplan

 Flere jordreferanseplan (jordingsplan) kan gi en god lavimpedans strømreturbane, som kan redusere common-mode EMl. Jordplanet og kraftplanet skal være tett koblet, og signallaget skal være tett koblet til det tilstøtende referanseplanet. Dette kan oppnås ved å redusere tykkelsen på mediet mellom lagene.

5. Design ledningskombinasjon rimelig

De to lagene som dekkes av en signalbane kalles en "ledningskombinasjon". Den beste ledningskombinasjonen er designet for å unngå at returstrømmen flyter fra ett referanseplan til et annet, men flyter i stedet fra ett punkt (flate) av ett referanseplan til et annet. For å fullføre den komplekse ledningen er mellomlagskonverteringen av ledningene uunngåelig. Når signalet konverteres mellom lag, bør returstrømmen sørges for å flyte jevnt fra ett referanseplan til et annet. I et design er det rimelig å vurdere tilstøtende lag som en ledningskombinasjon.

Hvis en signalbane må spenne over flere lag, er det vanligvis ikke en rimelig design å bruke den som en ledningskombinasjon, fordi en vei gjennom flere lag ikke er ujevn for returstrømmer. Selv om fjæren kan reduseres ved å plassere en avkoblingskondensator nær det gjennomgående hullet eller redusere tykkelsen på mediet mellom referanseplanene, er det ikke en god design.

6.Stille inn ledningsretning

Når ledningsretningen er satt på det samme signallaget, bør det sikre at de fleste ledningsretningene er konsistente, og bør være ortogonale til ledningsretningene til tilstøtende signallag. For eksempel kan ledningsretningen til ett signallag settes til "Y-akse"-retningen, og ledningsretningen til et annet tilstøtende signallag kan settes til "X-akse"-retningen.

7. Adopet den jevne lagstrukturen 

Det kan bli funnet fra den utformede PCB-lamineringen at den klassiske lamineringsdesignen er nesten alle jevne lag, i stedet for odde lag, dette fenomenet er forårsaket av en rekke faktorer.

Fra produksjonsprosessen for trykt kretskort kan vi vite at alt det ledende laget i kretskortet er lagret på kjernelaget, materialet i kjernelaget er vanligvis dobbeltsidig kledningskort, når kjernelaget er fullt ut. , er det ledende laget av kretskort jevnt

Selv lag med trykte kretskort har kostnadsfordeler. På grunn av fraværet av et lag med media og kobberkledning, er kostnadene for oddetallslag med PCB-råmaterialer litt lavere enn kostnadene for jevne lag med PCB. Imidlertid er behandlingskostnadene for ODd-lags PCB åpenbart høyere enn for jevn-lags PCB fordi ODd-lags PCB trenger å legge til en ikke-standard laminert kjernelags bindingsprosess på grunnlag av kjernelagstrukturprosessen. Sammenlignet med den vanlige kjernelagstrukturen, vil tilsetning av kobberkledning utenfor kjernelagstrukturen føre til lavere produksjonseffektivitet og lengre produksjonssyklus. Før laminering krever det ytre kjernelaget ytterligere bearbeiding, noe som øker risikoen for riper og feiletching av det ytre laget. Den økte ytre håndteringen vil øke produksjonskostnadene betydelig.

Når de indre og ytre lagene av det trykte kretskortet avkjøles etter flerlags kretsbindingsprosessen, vil den forskjellige lamineringsspenningen gi forskjellige grader av bøyning på det trykte kretskortet. Og etter hvert som tykkelsen på kortet øker, øker risikoen for å bøye et sammensatt kretskort med to forskjellige strukturer. Odd-layer kretskort er enkle å bøye, mens like-layer printed kretskort kan unngå å bøye seg.

Hvis det trykte kretskortet er utformet med et oddetall kraftlag og et partall av signallag, kan metoden for å legge til kraftlag tas i bruk. En annen enkel metode er å legge til et jordingslag i midten av stabelen uten å endre de andre innstillingene. Det vil si at PCB-en er kablet i et oddetall lag, og deretter dupliseres et jordingslag i midten.

8.  Kostnadsbetraktning

Når det gjelder produksjonskostnad, er flerlags kretskort definitivt dyrere enn enkelt- og dobbeltlags kretskort med samme PCB-område, og jo flere lag, jo høyere blir kostnadene. Men når man vurderer realisering av kretsfunksjoner og kretskortminiatyrisering, for å sikre signalintegritet, EMl, EMC og andre ytelsesindikatorer, bør flerlags kretskort brukes så langt som mulig. Totalt sett er kostnadsforskjellen mellom flerlags kretskort og enkeltlags og tolags kretskort ikke mye høyere enn forventet