Podczas projektowania PCB jednym z najbardziej podstawowych pytań jest wdrożenie wymagań funkcji obwodu, ile warstwy okablowania, płaszczyzny uziemienia i płaszczyzny zasilania oraz warstwa okablowania drukowanego obwodu, płaszczyzny uziemienia i zasilania Określenie samolotu liczby warstw i funkcji obwodu, integralność sygnału, EMI, EMC, koszty produkcji i inne wymagania.

W przypadku większości projektów istnieje wiele sprzecznych wymagań dotyczących wymagań dotyczących wydajności PCB, kosztów docelowych, technologii produkcyjnej i złożoności systemu. Laminowany konstrukcja PCB jest zwykle decydującą decyzją po rozważeniu różnych czynników. Szybkie obwody cyfrowe i obwody wąsy są zwykle projektowane z płytami wielowarstwowymi.

Oto osiem zasad kaskadowych projektów:

1. DEluminacja

W wielowarstwowym płytce PCB zwykle występują warstwa sygnału, płaszczyzna zasilania (p) i płaszczyzna uziemienia (GND). Płaszczyzna zasilania i płaszczyzna uziemienia są zwykle niedzielonymi stałymi płaszczyznami, które zapewnią dobrą ścieżkę powrotu prądu o niskiej impedancji dla prądu sąsiednich linii sygnałowych.

Większość warstw sygnału znajduje się między tymi źródłami mocy lub warstwami płaszczyzny odniesienia, tworząc symetryczne lub asymetryczne linie pasmowe. Górne i dolne warstwy wielowarstwowej płytki drukowanej są zwykle używane do umieszczania komponentów i niewielkiej ilości okablowania. Okablowanie tych sygnałów nie powinno być zbyt długie, aby zmniejszyć bezpośrednie promieniowanie spowodowane przez okablowanie.

2. Określ płaszczyznę odniesienia pojedynczej mocy

Zastosowanie kondensatorów oddzielenia jest ważną miarą rozwiązania integralności zasilania. Kondensatory oddzielenia można umieścić tylko u góry i dolnej części płytki drukowanej. Routing kondensatora oddzielenia, podkładki lutowniczej i otworów poważnie wpłynie na efekt oddzielenia kondensatora, który wymaga projektu, musi wziąć pod uwagę, że routing kondensatora oddzielenia powinien być tak krótki i szeroki, jak to możliwe, a drut podłączony do otworu powinien powinien Bądź również tak krótki, jak to możliwe. Na przykład w szybkim obwodzie cyfrowym możliwe jest umieszczenie kondensatora oddzielenia na górnej warstwie PCB, przypisanie warstwy 2 do szybkiego obwodu cyfrowego (takiego jak procesor) jako warstwa zasilania, warstwa 3, warstwa 3 Jako warstwa sygnału i warstwa 4 jako szybka obwód cyfrowy.

Ponadto konieczne jest upewnienie się, że routing sygnału napędzany przez to samo szybkie urządzenie cyfrowe przyjmuje tę samą warstwę zasilania co płaszczyzna odniesienia, a ta warstwa zasilania jest warstwą zasilacza szybkiego urządzenia cyfrowego.

3. Określ płaszczyznę odniesienia wielu mocy

Płaszczyzna odniesienia wielu mocy zostanie podzielona na kilka stałych obszarów o różnych napięciach. Jeśli warstwa sygnału jest przylegająca do warstwy wielu mocy, prąd sygnałowy na pobliskiej warstwie sygnału napotka niezadowalającą ścieżkę powrotu, która doprowadzi do luk na ścieżce powrotnej.

W przypadku szybkich sygnałów cyfrowych ta nieuzasadniona konstrukcja ścieżki powrotnej może powodować poważne problemy, dlatego wymagane jest szybkie okablowanie sygnałów cyfrowych z dala od płaszczyzny odniesienia wieloszyowce.

4.Określ wiele samolotów odniesienia naziemnego

 Wiele samolotów odniesienia naziemnego (samoloty uziemienia) może zapewnić dobrą ścieżkę powrotu o niskiej impedancji, która może zmniejszyć EML w trybie wspólnym. Płaszczyzna uziemienia i płaszczyzna zasilania powinny być ściśle sprzężone, a warstwę sygnału powinna być ściśle sprzężona z sąsiednią płaszczyzną odniesienia. Można to osiągnąć poprzez zmniejszenie grubości pożywki między warstwami.

5. Projektuj kombinację okablowania rozsądnie

Dwie warstwy rozciągane ścieżką sygnałową nazywane są „kombinacją okablowania”. Najlepsza kombinacja okablowania została zaprojektowana w celu uniknięcia prądu powrotnego przepływającego z jednej płaszczyzny odniesienia do drugiej, ale zamiast tego przepływa z jednego punktu (twarzy) jednej płaszczyzny odniesienia do drugiej. Aby ukończyć złożone okablowanie, konwersja okablowania w międzywarlce jest nieunikniona. Gdy sygnał jest przekonwertowany między warstwami, prąd powrotu należy zapewnić płynnie z jednej płaszczyzny odniesienia do drugiej. W projekcie rozsądne jest rozważenie sąsiednich warstw jako kombinacji okablowania.

Jeśli ścieżka sygnałowa musi obejmować wiele warstw, zwykle nie jest to rozsądny projekt, aby użyć jej jako kombinacji okablowania, ponieważ ścieżka przez wiele warstw nie jest niejednolita dla prądów powrotnych. Chociaż sprężynę można zmniejszyć, umieszczając kondensator oddzielenia w pobliżu otworu lub zmniejszając grubość pożywki między płaszczyznami odniesienia, nie jest to dobry projekt.

6.Ustawienie kierunku okablowania

Gdy kierunek okablowania jest ustawiony na tej samej warstwie sygnału, powinien zapewnić, że większość kierunków okablowania jest spójna i powinna być ortogonalna do kierunków okablowania przyległych warstw sygnału. Na przykład kierunek okablowania jednej warstwy sygnałowej można ustawić w kierunku „osi Y”, a kierunek okablowania innej sąsiadującej warstwy sygnałowej można ustawić w kierunku „osi x”.

7. aDoptanłem równomierną strukturę warstwy 

Z zaprojektowanego laminowania PCB można znaleźć, że klasyczna konstrukcja laminowania jest prawie wszystkimi warstwami, a nie dziwnymi warstwami, zjawisko to jest spowodowane różnymi czynnikami.

Z procesu produkcyjnego drukowanej płyty drukowanej możemy wiedzieć, że cała warstwa przewodząca na płycie drukowanej jest zapisywana na warstwie rdzeniowej, materiał warstwy rdzeniowej jest ogólnie dwustronną płytą okładzinową, gdy pełne zastosowanie warstwy rdzeniowej warstwy rdzenia , przewodząca warstwa płytki drukowanej jest równa

Nawet płytki obwodów drukowanych warstwy mają zalety kosztów. Z powodu braku warstwy mediów i okładziny miedzi, koszt warstw surowców PCB jest nieco niższy niż koszt jeszcze warstw PCB. Jednak koszt przetwarzania PCB nieparzystych warstwy jest oczywiście wyższy niż koszt PCB z równym warstwy, ponieważ PCB nieparzystych musi dodać niestandardowy proces wiązania warstwy laminowanej na podstawie procesu struktury warstwy rdzeniowej. W porównaniu ze wspólną strukturą warstwy rdzeniowej dodanie okładziny miedzi poza strukturę warstwy rdzenia doprowadzi do niższej wydajności produkcji i dłuższego cyklu produkcyjnego. Przed laminowaniem zewnętrzna warstwa rdzenia wymaga dodatkowego przetwarzania, co zwiększa ryzyko drapania i zniesienia warstwy zewnętrznej. Zwiększona obsługa zewnętrzna znacznie zwiększy koszty produkcji.

Gdy wewnętrzne i zewnętrzne warstwy płytki drukowanej są chłodzone po wielowarstwowym procesie wiązania obwodu, różne napięcie laminowania spowoduje różny stopień zginania na płytce drukowanej. Wraz ze wzrostem grubości płyty wzrasta ryzyko zginania kompozytowej płyty drukowanej z dwoma różnymi strukturami. Płyty obwodów nieparzystych są łatwe do zgięcia, a równomierne deski do drukowania mogą uniknąć zginania.

Jeśli drukowana płyta drukowana jest zaprojektowana z nieparzystą liczbą warstw zasilania i parzystą liczbę warstw sygnału, można przyjąć metodę dodawania warstw mocy. Inną prostą metodą jest dodanie warstwy uziemienia pośrodku stosu bez zmiany innych ustawień. Oznacza to, że płytka drukowana jest podłączona w nieparzystej liczbie warstw, a następnie warstwa uziemienia jest powielana na środku.

8.  Koszt

Jeśli chodzi o koszty produkcji, płytki obwodów wielowarstwowych są zdecydowanie droższe niż płytki obwodów pojedynczych i dwuwarstwowych o tym samym obszarze PCB i im więcej warstw, tym wyższy koszt. Jednak przy uwzględnieniu realizacji funkcji obwodu i miniaturyzacji płytki obwodów, aby zapewnić integralność sygnału, EML, EMC i inne wskaźniki wydajności, należy stosować wielowarstwowe płyty obwodów wielowarstwowych. Ogólnie rzecz biorąc, różnica kosztów między wielowarstwowymi płytami obwodowymi a jednowarstwowymi i dwupowastanymi płytami obwodów nie jest znacznie wyższe niż oczekiwano