Pri navrhovaní DPS je jednou z najzákladnejších otázok, ktorá je potrebné zvážiť, implementovať požiadavky funkcií obvodu, koľko vodnej vrstvy zapojenia, pozemnej roviny a roviny napájania a vrstvy tlačeného obvodu, vrstvy dosky obvodov, pozemnej roviny a určenia výkonovej roviny a iného stanovenia počtu vrstiev a funkcie obvodu, integrity signálu, EMI, EMC, výrobných nákladov a iných požiadaviek.

Pre väčšinu návrhov existuje veľa protichodných požiadaviek na výkonnostné požiadavky PCB, cieľové náklady, výrobnú technológiu a komplexnosť systému. Laminovaný dizajn DPS je zvyčajne kompromisným rozhodnutím po zvážení rôznych faktorov. Vysokorýchlostné digitálne obvody a obvody fúzy sú zvyčajne navrhnuté s viacvrstvovými doskami.

Tu je osem zásad pre kaskádový dizajn:

1. Dvyčlenenie

Vo viacvrstvovej DPS sú zvyčajne rovina roviny napájania (P) a uzemnenia (GND) rovina. Energetická rovina a pozemná rovina sú zvyčajne nesegmentované pevné roviny, ktoré poskytnú dobrú návratovú cestu s nízkym impedančným prúdom pre prúd susedných signálnych vedení.

Väčšina signálnych vrstiev sa nachádza medzi týmito zdrojmi energie alebo vrstvami referenčnej roviny pozemnej roviny, ktoré tvoria symetrické alebo asymetrické pásové čiary. Horné a spodné vrstvy viacvrstvového DPS sa zvyčajne používajú na umiestnenie komponentov a malé množstvo káblov. Zapojenie týchto signálov by nemalo byť príliš dlho na zníženie priameho žiarenia spôsobeného zapojením.

2. Určite jednorazovú referenčnú rovinu

Používanie kondenzátorov oddelenia je dôležitým opatrením na vyriešenie integrity napájania. Oddeľovacie kondenzátory môžu byť umiestnené iba v hornej a dolnej časti dosky DPS. Smerovanie oddelenia kondenzátora, spájkovacej podložky a priechodu otvorov vážne ovplyvní účinok oddeľovacieho kondenzátora, ktorý vyžaduje, aby návrh musí zvážiť, že smerovanie oddelenia kondenzátora by malo byť čo najkratší a širokejší a vodič spojený s otvorom by mal byť tiež čo najkratší. Napríklad vo vysokorýchlostnom digitálnom obvode je možné umiestniť oddeľovací kondenzátor na hornú vrstvu PCB, priraďte vrstvu 2 k vysokorýchlostnému digitálnemu obvodu (ako je procesor) ako výkonovú vrstvu, vrstvu 3 ako signálovú vrstvu a vrstvu 4 ako vysokorýchlostné digitálne obvody.

Okrem toho je potrebné zabezpečiť, aby smerovanie signálu poháňané rovnakým vysokorýchlostným digitálnym zariadením malo rovnakú výkonovú vrstvu ako referenčná rovina, a táto napájacia vrstva je vrstva napájacieho zdroja vysokorýchlostného digitálneho zariadenia.

3. Určite viacnásobnú referenčnú rovinu

Viacročná referenčná rovina sa rozdelí do niekoľkých pevných oblastí s rôznym napätím. Ak sa vrstva signálu susedí s vrstvou viacerých výkonov, signálny prúd vo vrstve signálu v blízkosti sa stretne s neuspokojivou spiatočnou cestou, ktorá povedie k medzerám v spiatočnej ceste.

Pokiaľ ide o vysokorýchlostné digitálne signály, tento neprimeraný návrh návratovej cesty môže spôsobiť vážne problémy, takže je potrebné, aby vysokorýchlostné digitálne signálne zapojenie by malo byť mimo referenčnej roviny viacerých výkonov.

4.Určte viac referenčných lietadiel pozemných referenčných lietadiel

 Viacnásobné referenčné lietadlá (uzemňovacie lietadlá) môžu poskytnúť dobrú návratovú cestu s nízkym impedančným prúdom, ktorá môže znížiť EML spoločného režimu. Zlená rovina a rovina výkonu by mali byť pevne spojené a vrstva signálu by mala byť pevne spojená s susednou referenčnou rovinou. To sa dá dosiahnuť znížením hrúbky média medzi vrstvami.

5. Kombinácia dizajnu primerane

Obidve vrstvy prekletené signálnou cestou sa nazývajú „kombinácia zapojenia“. Najlepšia kombinácia zapojenia je navrhnutá tak, aby sa zabránilo spiatočnému prúdu prúdiacemu z jednej referenčnej roviny do druhej, ale namiesto toho tečie z jedného bodu (tvár) jednej referenčnej roviny do druhej. Na dokončenie komplexného zapojenia je nevyhnutná konverzia medzivrstvy zapojenia. Keď sa signál prevedie medzi vrstvami, spiatočný prúd by sa mal zaistiť hladko z jednej referenčnej roviny do druhej. V dizajne je rozumné považovať susedné vrstvy za kombináciu zapojenia.

Ak sa signálna cesta potrebuje preklenúť viacerým vrstvám, zvyčajne nie je rozumným dizajnom, ktorý ju používa ako kombinácia zapojenia, pretože cesta cez viaceré vrstvy nie je pre spätné prúdy nerovnomerná. Aj keď je pružina znížená umiestnením oddeľovacieho kondenzátora v blízkosti otvoru alebo znížením hrúbky média medzi referenčnými rovinami, nie je to dobrý dizajn.

6.Nastavenie smeru zapojenia

Ak je smer zapojenia nastavený na rovnakú vrstvu signálu, malo by zabezpečiť, aby väčšina smerov zapojenia bola konzistentná a mala by byť ortogonálna k smerom zapojenia susedných signálnych vrstiev. Napríklad smer zapojenia jednej vrstvy signálu je možné nastaviť do smeru „osi y“ a smer zapojenia inej susednej vrstvy signálu je možné nastaviť do smeru „osi x“.

7. Adoplňoval rovnomernú vrstvu štruktúru 

Z navrhnutej laminácie PCB sa nachádza, že klasický dizajn laminácie je takmer všetky dokonca aj vrstvy, a nie nepárne vrstvy, tento jav je spôsobený rôznymi faktormi.

Z výrobného procesu dosky s tlačenými obvodmi vieme, že všetka vodivská vrstva v doske obvodu je uložená na jadrovej vrstve, materiál jadrovej vrstvy je všeobecne obojstranná doska na opláštenie, keď je úplné použitie jadrovej vrstvy, vodivou vrstvou dosky tlačených obvodov je dokonca dokonca aj doska s tlačenými obvodmi dokonca aj

Dokonca aj dosky s tlačenými obvodmi majú výhody nákladov. Kvôli absencii vrstvy média a opláštenia medi sú náklady na nepárne čísla surovín DPS o niečo nižšie ako náklady na rovnomerné vrstvy DPS. Náklady na spracovanie PCB s nepárnymi vrstvami sú však očividne vyššie ako náklady na PCB, pretože PCB nepárnych vrstiev musí na základe procesu štruktúry vrstvy základnej vrstvy pridať neštandardný laminovaný laminovaný jadrový vrstva. V porovnaní so spoločnou štruktúrou vrstiev jadra bude pridávanie meďnatého opláštenia mimo štruktúry základnej vrstvy viesť k nižšej výrobnej účinnosti a dlhšiemu výrobnému cyklu. Pred lamináciou vyžaduje vonkajšia vrstva jadra ďalšie spracovanie, ktoré zvyšuje riziko poškriabania a nesprávneho posunu vonkajšej vrstvy. Zvýšená vonkajšia manipulácia výrazne zvýši výrobné náklady.

Keď sa vnútorné a vonkajšie vrstvy dosky tlačeného obvodu ochladia po procese spojenia s viacvrstvovým obvodom, rôzne napätie laminácie vytvorí rôzne stupne ohýbania na doske vytlačených obvodov. A ako sa zvyšuje hrúbka dosky, zvyšuje sa riziko ohýbania kompozitnej dosky s tlačenými obvodmi s dvoma rôznymi štruktúrami. Dosky obvodov s nepárnymi vrstvami sa ľahko ohýbajú, zatiaľ čo dosky s plošnými vrstvami sa môžu vyhnúť ohýbaniu.

Ak je doska s tlačenými obvodmi navrhnutá s nepárnym počtom výkonových vrstiev a rovnomerným počtom signálnych vrstiev, je možné prijať metódu pridania výkonových vrstiev. Ďalšou jednoduchou metódou je pridanie uzemňovacej vrstvy do stredu zásobníka bez toho, aby ste zmenili ďalšie nastavenia. To znamená, že PCB je zapojený do nepárneho počtu vrstiev a potom je uzemňovacia vrstva duplikovaná v strede.

8.  Zváženie nákladov

Pokiaľ ide o výrobné náklady, viacvrstvové dosky s obvodmi sú určite drahšie ako dosky s obvodom s dvojitou a dvojvrstvou s rovnakou plochou DPS a čím viac vrstiev, tým vyššie sú náklady. Pri zvažovaní realizácie funkcií obvodu a miniaturizácie dosiek s obvodmi, aby sa zabezpečila integrita signálu, EML, EMC a ďalšie ukazovatele výkonnosti, mali by sa čo najďalej používať viacvrstvové dosky obvodov. Celkovo je rozdiel v nákladoch medzi doskami s viacvrstvovými obvodmi a jednosmernými a dvojvrstvovými obvodmi nie je oveľa vyšší, ako sa očakávalo, ako sa očakávalo