Ao projetar a PCB, uma das perguntas mais básicas a considerar é implementar os requisitos das funções do circuito, precisam de quanto uma camada de fiação, o plano de aterramento e o plano de energia e a camada de fiação da placa de circuito impressa, o plano de aterramento e a determinação do plano de potência do número de camadas e a função do circuito, integridade do sinalização, emi, EMC, custos de fabricação e outros requisitos.

Para a maioria dos projetos, existem muitos requisitos conflitantes nos requisitos de desempenho da PCB, custo -alvo, tecnologia de fabricação e complexidade do sistema. O design laminado de PCB é geralmente uma decisão de compromisso depois de considerar vários fatores. Os circuitos digitais e os circuitos digitais de alta velocidade são geralmente projetados com placas multicamadas.

Aqui estão oito princípios para o design em cascata:

1. DELAMINAÇÃO

Em uma PCB multicamada, geralmente existem camadas de sinal, plano de alimentação (P) plano e plano de aterramento (GND). O plano de potência e o plano de aterramento são geralmente planos sólidos não segmentados que fornecerão um bom caminho de retorno de corrente de baixa impedância para a corrente de linhas de sinal adjacentes.

A maioria das camadas de sinal está localizada entre essas fontes de energia ou camadas de plano de referência do solo, formando linhas de faixas simétricas ou assimétricas. As camadas superior e inferior de uma PCB multicamada geralmente são usadas para colocar componentes e uma pequena quantidade de fiação. A fiação desses sinais não deve demorar muito para reduzir a radiação direta causada pela fiação.

2. Determine o plano de referência de energia única

O uso de capacitores de desacoplamento é uma medida importante para resolver a integridade da fonte de alimentação. Os capacitores de desacoplamento só podem ser colocados na parte superior e inferior do PCB. O roteamento do capacitor de desacoplamento, a almofada de solda e a passagem do orifício afetará seriamente o efeito do capacitor de desacoplamento, que requer o design deve considerar que o roteamento do capacitor de desacoplamento deve ser o mais curto e largo possível, e o fio conectado ao orifício também deve ser o mais curto possível. Por exemplo, em um circuito digital de alta velocidade, é possível colocar o capacitor de desacoplamento na camada superior da PCB, atribuir a camada 2 ao circuito digital de alta velocidade (como o processador) como a camada de potência, a camada 3 como a camada de sinal e a camada 4 como o solo do circuito digital de alta velocidade.

Além disso, é necessário garantir que o roteamento de sinal acionado pelo mesmo dispositivo digital de alta velocidade pegue a mesma camada de energia que o plano de referência, e essa camada de energia é a camada de fonte de alimentação do dispositivo digital de alta velocidade.

3. Determine o plano de referência de várias potências

O plano de referência de várias potências será dividido em várias regiões sólidas com tensões diferentes. Se a camada de sinal for adjacente à camada de várias potências, a corrente de sinal na camada de sinal próxima encontrará um caminho de retorno insatisfatório, que levará a lacunas no caminho de retorno.

Para sinais digitais de alta velocidade, esse design de caminho de retorno irracional pode causar problemas sérios, por isso é necessário que a fiação de sinal digital de alta velocidade esteja longe do plano de referência de várias potências.

4.Determine vários planos de referência no solo

 Vários planos de referência do solo (planos de aterramento) podem fornecer um bom caminho de retorno de corrente de baixa impedância, que pode reduzir o modo comum EML. O plano do solo e o plano de potência devem ser fortemente acoplados e a camada de sinal deve ser fortemente acoplada ao plano de referência adjacente. Isso pode ser alcançado reduzindo a espessura do meio entre as camadas.

5. Projetar a combinação de fiação razoavelmente

As duas camadas estendidas por um caminho de sinal são chamadas de "combinação de fiação". A melhor combinação de fiação foi projetada para evitar a corrente de retorno que flui de um plano de referência para outro, mas flui de um ponto (face) de um plano de referência para outro. Para concluir a fiação complexa, a conversão intercalada da fiação é inevitável. Quando o sinal é convertido entre as camadas, a corrente de retorno deve ser garantida fluir suavemente de um plano de referência para outro. Em um design, é razoável considerar as camadas adjacentes como uma combinação de fiação.

Se um caminho de sinal precisar abranger várias camadas, geralmente não é um design razoável usá -lo como uma combinação de fiação, porque um caminho através de várias camadas não é irregular para correntes de retorno. Embora a mola possa ser reduzida colocando um capacitor de desacoplamento próximo ao orifício ou reduzindo a espessura do meio entre os planos de referência, não é um bom design.

6.Definindo a direção da fiação

Quando a direção da fiação é definida na mesma camada de sinal, deve garantir que a maioria das direções da fiação seja consistente e deve ser ortogonal às direções da fiação das camadas de sinal adjacentes. Por exemplo, a direção da fiação de uma camada de sinal pode ser definida na direção do "eixo y" e a direção da fiação de outra camada de sinal adjacente pode ser definida na direção do "eixo x".

7. aDopado a estrutura uniforme da camada 

Pode ser encontrado a partir da laminação projetada para PCB que o design clássico de laminação é quase todas camadas uniformes, em vez de camadas ímpares, esse fenômeno é causado por vários fatores.

A partir do processo de fabricação da placa de circuito impresso, podemos saber que toda a camada condutora na placa de circuito é salva na camada central, o material da camada principal é geralmente a placa de revestimento de dupla face, quando o uso total da camada principal, a camada condutora da placa de circuito impresso é uniforme

Até as placas de circuito impresso em camadas têm vantagens de custo. Devido à ausência de uma camada de mídia e revestimento de cobre, o custo de camadas ímpares de matérias-primas de PCB é ligeiramente menor que o custo de camadas uniformes de PCB. No entanto, o custo de processamento do PCB da camada ímpar é obviamente maior que o do PCB da camada par, porque o PCB da camada ímpar precisa adicionar um processo de ligação de camada de núcleo laminado fora do padrão com base no processo de estrutura da camada principal. Comparado com a estrutura da camada núcleo comum, a adição de revestimento de cobre fora da estrutura da camada central levará a menor eficiência de produção e um ciclo de produção mais longo. Antes da laminação, a camada do núcleo externo requer processamento adicional, o que aumenta o risco de arranhar e madrar a camada externa. O aumento do manuseio externo aumentará significativamente os custos de fabricação.

Quando as camadas interna e externa da placa de circuito impresso são resfriadas após o processo de ligação de circuito de várias camadas, a tensão de laminação diferente produzirá diferentes graus de flexão na placa de circuito impresso. E à medida que a espessura da placa aumenta, o risco de dobrar uma placa de circuito impressa composta com duas estruturas diferentes aumenta. As placas de circuito de camada ímpar são fáceis de dobrar, enquanto as placas de circuito impresso por camada uniforme podem evitar dobrar.

Se a placa de circuito impresso for projetada com um número ímpar de camadas de potência e um número par de camadas de sinal, o método de adição de camadas de energia poderá ser adotado. Outro método simples é adicionar uma camada de aterramento no meio da pilha sem alterar as outras configurações. Ou seja, o PCB é conectado em um número ímpar de camadas e, em seguida, uma camada de aterramento é duplicada no meio.

8.  Consideração de custo

Em termos de custo de fabricação, as placas de circuito multicamadas são definitivamente mais caras que as placas de circuito de camada única e dupla com a mesma área de PCB e quanto mais camadas, maior o custo. No entanto, ao considerar a realização das funções do circuito e a miniaturização da placa de circuito, para garantir a integridade do sinal, EML, EMC e outros indicadores de desempenho, as placas de circuito de várias camadas devem ser usadas o máximo possível. No geral, a diferença de custo entre as placas de circuito de várias camadas e as placas de circuito de camada única e duas camadas não é muito maior do que o esperado